Brevet FR2634409A1 — publié le 19900126

Procédé pour fabriquer un arbre de sortie rotatif La présente invention concerne, d'une manière générale, un procédé pour fabriquer un arbre de sortie rotatif, et notamment un arbre de sortie rotatif destiné à un dispositif de démarrage comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, lequel arbre de sortie rotatif possède, au niveau de l'une de ses extrémités, une partie porteuse pour supporter des pignons satellites, et est adapté pour supporter à coulissement un organe d'entraînement à pignon grâce à sa partie formant arbre. On connait un dispositif de démarrage comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, comme illustré sur la Figure 2. Le dispositif de démarrage traditionnel 1 comporte un moteur à courant continu 2, un organe d'entraînement à pignon 6 ajusté d'une manière coulissante sur un arbre de sortie rotatif 3 et équipé, d'une manière solidaire, d'un dispositif d'embrayage unidirectionnel 4 et d'un pignon 5, un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires 7 pour démultiplier la vitesse de rotation de l'arbre rotatif d'induit 2a du moteur à courant continu 2, la vitesse de rotation démultipliée étant transmise à un organe extérieur d'embrayage 4a du dispositif d'embrayage unidirectionnel 4 par l'intermédaire de l'arbre de sortie rotatif 3, un commutateur électromagnétique 8 disposé d'un côté du moteur à courant continu 2, de façon que l'organe d'entraînement à pignon 6 soit déplacé d'une manière coulissante sur l'arbre de sortie rotatif 3, et un levier de changement de vitesse 11 dont une extrémité est en prise avec un crochet 9 relié au piston 8a du commutateur électromagnétique 8, tandis que son autre extrémité est en prise avec un élément annulaire 10 fixé au dispositif d'embrayage unidirectionnel 4. Dans ce dispositif de démarrage traditionnel 1, le mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires -2- 7 comprend un pignon solaire 7a formé au niveau de la portion circonférentielle extérieure de l'arbre rotatif d'induit 2a du moteur à courant continu 2, un pignon intérieur 7b fixé autour du pignon solaire 7a et concentrique avec ce dernier, et plusieurs pignons satellites 7e engrenés à la fois avec le pignon solaire 7a et avec le pignon intérieur 7b, et supportés mobiles en rotation par les axes 7d respectifs fixés à la partie porteuse (partie formant bras) 7c par l'intermédiaire de paliers à manchons 7f. La partie porteuse 7c qui supporte les pignons satellites 7e est formée d'une seule pièce avec l'une des extrémités de l'arbre de sortie rotatif 3 sous la forme d'une bride orientée dans la direction perpendiculaire à la ligne axiale de l'arbre de sortie rotatif 3. La partie d'extrémité frontale de l'arbre rotatif d'induit 2a du moteur à courant continu 2 est reçue, par l'intermédiaire d'un palier 12, dans un renfoncement 3a défini au niveau de la partie d'extrémité de l'arbre de sortie rotatif 3, qui fait face à l'arbre rotatif d'induit 2a, de manière à s'étendre dans la direction axiale. La partie de l'arbre de sortie rotatif 3, située à proximité de la partie porteuse 7c est supportée par le bossage du pignon intérieur 7b, par l'intermédiaire d'un palier. L'autre extrémité de l'arbre de sortie rotatif 3 (c'est-à-dire la partie d'extrémité située du côté droit de la Figure 2) est supportée par un châssis de machine ou une patte avant 13 par l'intermédiaire d'un palier. Des cannelures hélicoidales 3c sont formées au niveau de la portion circonférentielle extérieure d'une partie formant arbre 3b de l'arbre de sortie rotatif 3, de manière à être accouplées dans leur plage coulissante avec des cannelures définies dans l'organe extérieur d'embrayage 4a du dispositif d'embrayage unidirectionnel 4 de l'organe d'entraînement à pignon 6, apte à coulisser sur la partie formant arbre 3b de l'arbre de sortie rotatif. Grâce auxcannelures hélicoidales 3c et à l'organe extérieur - 3- d'embrayage 4a, un couple de l'arlre de sortie rotatif 3 démultiplié quant à sa vitesse par le mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires 7, est transmis à l'organe extérieur d'embrayage 4a du dispositif d'embrayage unidirectionnel 4 et, par conséquent, à l'organe intérieur d'embrayage 4c par l'intermédiaire d'un galet 4b, moyennant quoi, le pignon 5 formé d'une seule pièce avec l'organe intérieur d'embrayage 4c peut être entraîné. Cet arbre de sortie rotatif 3 du dispositif de démarrage 1 a été fabriqué de la manière suivante, à savoir qu'un produit ayant une forme similaire à celle de l'arbre de sortie rotatif mais des dimensions extérieures légèrement supérieures à celles de l'arbre de sortie rotatif fini, est formé par un procédé de forgeage à froid; le produit forgé est soumis à un traitement de cémentation, après quoi, on fait subir au produit cémenté un usinage de finition pour obtenir l'arbre de sortie rotatif 3 de dimensions prédéterminées. Cependant, le procédé traditionnel de fabrication de l'arbre de sortie rotatif nécessite beaucoup de temps et de travail ou d'adresse pour effectuer la finition du produit cémenté qui présente une surface durcie, d'o des possibilités de traitement limitées. En particulier, du fait qu'un travail de finition doit être effectué pour la partie qui présente une surface durcie, il faut une tolérance de finition très faible, et une opération de meulage doit être exécutée sur la totalité de l'arbre de sortie rotatif. La présente invention a pour but de proposer un procédé pour fabriquer un arbre de sortie rotatif destiné à un dispositif de démarrage comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, qui permette de supprimer les inconvénients ci-dessus propres au procédé traditionnel. Ce but est atteint, en ce sens qu'il est proposé, selon la présente invention, un procédé pour -4 fabriquer un arbre de sortie rotatif destiné à un dispositif de démarrage comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, lequel arbre de sortie rotatif possède, au niveau de l'une de ses extrémités, une partie porteuse destinée à supporter des pignons satellites et adaptée pour transmettre la vitesse de rotation de l'arbre de sortie-rotatif démultipliée par le mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, à un organe d'entr lnement à pignon supporté d'une manière coulissante par une partie formant arbre de l'arbre de sortie rotatif. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comporte les étapes qui consistent à forger une ébauche pour former un produit ayant une forme semblable à celle de l'arbre de sortie rotatif mais dont les dimensions extérieures sont légèrement supérieures à celles de ce dernier; à soumettre au moins la partie du produit forgé, correspondant à la partie porteuse, à un traitement destiné à empêcher une cémentation; à soumettre le produit dans sa totalité à un traitement - de cémentation; et à procéder à une finition de la partie du produit cémentée localement. D'autes buts, avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation préféré de celle-ci, donnée à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la Figure 1 est une vue frontale, réalisée partiellement en transparence, d'un arbre de sortie rotatif obtenu grâce au procédé de l'invention; et la Figure 2 est une vue en coupe transversale longitudinale d'un dispositif de démarrage classique comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires. En référence aux dessins dans lesquels les mêmes numéros de référence désignent des parties identiques ou correspondantes des deux figures, et notamment à la Figure 1, on peut voir une vue frontale d'un mode de réalisation -5- de l'arbre de sortie rotatif 3 destiné à un dispositif de démarrage comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires, fabriqué grace au procédé de la présente invention. A titre d'exemple de fabrication de l'arbre de sortie rotatif 3, un produit ayant une forme similaire à celle de l'arbre de sortie rotatif 3 mais dont les dimensions sont légèrement supérieures à celles d'un arbre de sortie rotatif 3 fini, est tout -'abord formé au moyen d'un procédé de forgeage à froid. Puis, un plaquage, par exemple, un plaquage au cuivre est exécuté pour les parties qui correspondent à la partie porteuse 7c destinée à supporter les pignons satellites, et au renfoncement destiné à supporter l'une des extrémités de l'arbre rotatif d'induit du moteur à courant continu par l'intermédiaire du palier 12. Ces parties n'ont pas besoin d'avoir une résistance supérieure à celle de la partie formant arbre 3b. Le produit est ensuite soumis dans sa totalité à une cémentation, moyennant quoi, seule la partie formant arbre 3b indiquée par la ligne en trait discontinu sur la Figure 1, est durcie par cémentation. Ensuite, seules les parties du produit cémenté localement, correspondant à la partie porteuse 7c et au renfoncement 3a qui ont fait l'objet du traitement destiné à empêcher une cémentation, sont finies au moyen d'un tour, d'une fraiseuse ou d'une perceuse pour avoir des dimensions prédéterminées. Additionnellement, la partie formant arbre 3b qui présente une surface durcie par la cémentation est finie au moyen d'une meule. Ainsi, conformément au procédé de la présente invention, le traitement destiné à empocher une cémentation est appliqué à des parties qui n'ont pas besoin d'être dotées d'une résistance, comme la partie porteuse et le renfoncement, moyennant quoi, ces parties peuvent être finies aisément à l'aide d'une machine de coupe ou d'une perceuse, pour présenter des dimensions prédéterminées. Une cémentation est exécutée uniquement - 6 sur la partie qui a besoin d'être résistante, telle que la partie formant arbre, et cette partie peut être finie par une opération de meulage. Il est par conséquent possible de diminuer le travail de finition de l'arbre de sortie rotatif et d'augmenter les possibilités de traitement. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation préféré du procédé de la présente invention, il est bien entendu que celle-ci ne se limite pas à l'exemple décrit et illustré ici, et que de nombreux changements, modifications et variantes peuvent être apportés à sa mise en oeuvre, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. -7- REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer un arbre de sortie rotatif (3) destiné à un dispositif de démarrage (1) comportant un mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires (7), lequel arbre de sortie rotatif possède, au niveau de l'une de ses extrémités, une partie porteuse (7c) destinée à supporter des pignons satellites (7e) et adaptée pour transmettre la vitesse de rotation de l'arbre de sortie rotatif (1) démultipliée par le mécanisme réducteur de vitesse à engrenages planétaires (7), à un organe d'entraînement à pignon (6) supporté d'une manière coulissante par une partie formant arbre (3b) de l'arbre de sortie rotatif (3), caractérisé en ce qu'il comporte les étapes qui consistent à forger une ébauche pour former un produit ayant une forme semblable à celle de l'arbre de sortie rotatif (3) mais dont les dimensions extérieures sont légèrement supérieures à celles de ce dernier; à soumettre au moins la partie du produit forgé, correspondant à la partie porteuse (7c), à un traitement destiné à empêcher une cémentation; à soumettre le produit dans sa totalité à un traitement de cémentation; et à procéder à une finition de la partie du produit cémentée localement. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le traitement pour empêcher la cémentation est un plaquage. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le plaquage est un plaquage au cuivre. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie cémentée localement est finie à l'aide d'une meule, tandis que l'autre partie est finie à l'aide de l'organe de coupe d'une machine de coupe sélectionnée parmi un groupe comportant un tour, une fraiseuse et une perceuse.