Brevet FR2660716A1 — publié le 19911011

Pièce de moyeu pour un disque d'embrayage et procédé de fabrication de celle-ci L'invention concerne une pièce de moyeu pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile ainsi que son procédé de fabrication. Les pièces de moyeu fabriquées en deux parties sont connues sous différentes formes Par le document DE-OS 2 159 264 par exemple, on sait presser l'un sur l'autre un tube de moyeu et un disque de moyeu, des mesures devant être prises pour recueillir les copeaux se formant sous la pression La transmission du couple de rotation s'effectue par une denture dirigée radialement vers l'intérieur, à arête vive, du disque de moyeu qui s'enfonce dans la matière du moyeu Par le document DE-OS 3 601 903, on connaît aussi une construction également en deux parties dans laquelle la transmission du couple de rotation s'effectue par des dentures dirigées axialement. La présente invention se propose de réaliser des pièces de moyeu en plusieurs parties pour des disques d'embrayage qui, malgré leurs dimensions réduites, conviennent aussi à des puissances de moteur élevées. Ce but est atteintsuivant l'invention,par le fait qu'au moins la seule portion de tube est une pièce tubulaire, réalisée séparément du disque de moyeu, qui,par son extrémité frontale axiale, ne présentant pas de denture, est placée notamment bout à bout sur une surface latérale sans denture du disque de moyeu et est soudée sur la surface latérale En ce qui concerne le procédé de fabrication, ce but est atteint par le fait que, sur l'une, au moins,des surfaces latérales du disque de moyeu,est soudée, bout-à-bout, une ébauche de tube, dans la région de son extrémité frontale, laquelle est pourvue,ensuite,d'une denture intérieure, pour la liaison avec un arbre d'entrée de la transmission En réalisant la pièce de moyeu à partir d'au moins deux parties dont une forme le disque de moyeu et l'autre se présente sous la forme d'une pièce tubulaire et en soudant ces deux parties dans la région du joint de séparation formé par ces parties, on Qbt-Lent un assemblage homogène et très résistant entre ces deux parties Les avantages de la facilité de réalisation, par découpe, des fenêtres destinées aux ressorts hélicoïdaux d'un amortisseur d'oscillations de torsion, sont maintenus, notamment aussi pour les fenêtres qui doivent être disposées à proximité du diamètre extérieur du tube de moyeu. Dans sa forme la plus simple, la partie de moyeu est constituée d'un disque de moyeu plan et d'une pièce tubulaire soudée par son extrémité frontale sur le disque de moyeu. Dans une disposition plus symétrique du disque de moyeu par rapport au tube de moyeu, il est possible de réaliser le disque de moyeu d'une seule pièce avec une portion de tube faisant saillie axialement et de souder une pièce tubulaire séparée, sur le côté opposé Mais il est possible, aussi, de réaliser la pièce de moyeu en trois parties, deux pièces tubulaires étant soudées des deux côtés d'un disque de moyeu plan. D'une manière avantageuse, les surfaces annulaires cylindriques formées par les pièces tubulaires ainsi que les surfaces antagonistes correspondantes du disque de moyeu, reçoivent une forme tronconique lors de la mise en oeuvre du soudage par faisceau d'électrons ou soudage à laser, avec un angle de cône qui est inférieur à 1800 et qui s'élargit à partir du disque de moyeu Grâce à cette configuration, l'accès au cordon de soudure pour les outils de soudage, est assuré de manière optimale. Pour le soudage à décharge à condensateur, il est proposé de pourvoir la surface annulaire circulaire des pièces tubulaires, dans la région de leur diamètre extérieur, d'une nervure en V continue, dirigée et faisant saillie axialement, dont le bord avant est placé, sous la sollicitation d'une force axiale, sur la surface an- tagoniste, à peu près plane, du disque de moyeu et est soudé avec celuici, par rapprochement de la surface annulaire circulaire et de la surface antagoniste Avec le soudage à décharge à condensateur et la configuration des composants suivant l'invention, il est possible, d'une part, d'utiliser le diamètre extérieur des pièces tubulai- res pour des fonctions de guidage, malgré le soudage, sans usinage complémentaire, par exemple pour des composants d'un dispositif à friction, étant donné qu'une transition à arête vive est garantie entre la pièce tubulaire et le disque de moyeu D'autre part, les fentes résiduelles dirigées radialement vers l'intérieur qui subsistent avec cette méthode de soudage, entre les surfaces frontales et les surfaces antagonistes, peuvent être utilisées comme volume de réserve pour un lubrifiant. Pour les moyeux en plusieurs parties qui sont assemblés par une autre méthode de soudage, des volumes de réserve de lubrifiant peuvent être formés par le fait que le disque de moyeu présente un diamètre intérieur supérieur aux pièces tubulaires. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit Des modes de réalisation de l'invention sont décrits, à titre d'exemplesnon limitatifsaux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une pièce de moyeu en trois parties, la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une pièce de moyeu en deux parties avec joint de séparation tronconique, la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'une pièce de moyeu en deux parties qui est conçue pour la méthode de soudage à décharge à condensateur et la figure 4 représente la pièce de moyeu de la figure 3 dans sa forme soudée. La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'une pièce de moyeu 1 en trois parties soudées Dans ce cas, un disque de moyeu 4 se présente sous la forme d'une pièce de tôle découpée et est pourvu de fenêtres 7 ou 8 destinées à recevoir des ressorts hélicoïdaux d'un amortisseur d'oscillations de torsion Le disque de moyeu 4 peut être réalisé de façon très simple sous la forme d'une pièce découpée, puisqu'elle repose sur toute sa surface sur l'outil de découpe Les fenêtres 8 peuvent donc aussi être réalisées de façon très précise et sont disposées radiale- ment, légèrement à l'extérieur du diamètre extérieur 20 des deux pièces tubulaires 9 et 10 Les deux pièces tubulaires 9 et 10 forment le corps de moyeu ultérieur et sont pourvues,chacune,d'une surface annulaire circulaire 14 ou 16 qui sont amenées à s'appliquer,des deux côtés,contre le disque de moyeu 4 et, correspondent à cet endroit, à des surfaces antagonistes 15 ou 17 Dans le cas présent, le diamètre intérieur 19 du disque de moyeu 4 est augmenté afin de former ultérieurement un volume de réserve destiné au lubrifiant, dans la pièce de moyeu finie Les trois parties 4, 9 et 10 sont maintenues ensemble dans un dispositif représenté sur la figure 1 puis soudées entre elles Les zonles de soudure sont représentéegchacunepar une flèche S et forment un anneau continu Le soudage des trois parties donne un assemblage homogène et donc une pièce de moyeu 1 particulièrement résistante Il est possible, en outre, de découper le disque de moyeu 4 de grande surface, avec précision, dans une tôle, ce qui est d'une grande importance pour la disposition des fenêtres 7 et 8 Les deux pièces tubulaires 9 et 10 peuvent être découpées, pratiquement, sans perte de matière, dans un matériau tubulaire, pour former des ébauches Après soudage, un profilé longitudinal 18 a, par lequel la partie de moyeu peut coulisser axialement mais est fixe en rotation sur un arbre de transmission non représenté, est introduit dans la région du diamètre intérieur 18 des pièces tubulaires 9 ou 10 Etant donné,que lors du relevage d'un embrayage à friction,il est avantageux que le moyeu se déplace légèrement axialement par rapport à l'arbre de transmission, le volume 19 a, formé par le plus grand diamètre intérieur 19 du disque de moyeu 4, peut être prévu comme volume de réserve pour le lubrifiant La possibilité pour la pièce de moyeu de coulisser axialement sur l'arbre de transmission est ainsi assurée pendant toute la durée de vie. La figure 2 représente une forme de construc- tion modifiée à plusieurs égards par rapport à celle de la figure 1 La pièce de moyeu 2 représentée ici est en deux parties Du disque de moyeu 5 font saillie axialement des deux côtés, des portions de tube 11, 12 dont la portion 12 est réalisée d'une seule pièce avec le disque de moyeu 5, ce qui peut se faire par exemple par forgeage La zone de liaison entre la pièce tubulaire il appliquée séparément en tant qu'ébauche, se situe sur le côté du disque de moyeu 5, opposé à la portion de tube 12 Grâce à cette configura- tion, les fenêtres 7 et 8 destinées aux ressorts hélicoï- daux peuvent être réalisées également de façon précise dans le disque de moyeu 5, celui-ci étant placé sur le côté opposé à la portion de tube 12, sur une cale adaptée et les fenêtres 7 et 8 sont découpées Grâce à l'appui précis à partir du côté gauche sur la figure, les fenêtres 8 qui s'étendent jusque tout contre la portion de tube 12, peuvent aussi être découpées avec précision à partir du côté droit La surface annulaire circulaire 21 sur la pièce tubulaire 11 et la surface antagoniste 22 correspondante dans la région radialement intérieure du disque de moyeu 5, sont,dans ce cas inclinées,en forme tronconique afin que l'on puisse accéder à la zone de soudage 7 avec un outil de soudage, exactement dans la direction du joint de sépara- tion Avec la méthode de soudage par faisceau d'électrons ou au laser, il est notamment très avantageux de pouvoir souder exactement dans le joint de séparation car l'as- semblage soudé peut être ainsi accessible sur la plus grande partie du joint de séparation, à partir du côté radialement extérieur en direction de l'assemblage S'il faut prévoir un volume de réserve dans la pièce de moyeu 2 pour le lubrifiant, il est possible de prévoir, lors du forgeage, dans la région radialement intérieure de la surface antagoniste 22, un palier 22 a qui présente une extension axiale correspondante et une extension radiale correspondante Il est représenté, en 29, une denture intérieure usinée après soudage pour l'assemblage fixe en rotation par rapport à l'arbre d'entrée de la transmission. Les figures 3 et 4 représentent une pièce de moyeu 3 qui peut être réalisée par soudage à décharge à condensateur La pièce de moyeu 3 est, dans ce cas, en deux parties, mais elle peut,aussi, sans problème,être réalisée en trois parties Le disque de moyeu 5 est préfabriqué d'une seule pièce avec la portion de tube 12 et présente une surface antagoniste 15 plane, opposée axialement à la portion de tube 12 Les fenêtres 7 et 8 pour les ressorts hélicoïdaux sont déjà pratiquées La pièce tubulaire 13 à rapporter, par soudage, en tant qu'ébauche, présente une surface annulaire circulaire 14 qui correspond,à peu près,à la surface antagoniste 15 Mais elle n'est pas plane sur toute son extension radiale; elle présente,au contraire, dans la région radialement extérieure,une nervure 23 en V qui s'étend en direction de la surface antagoniste 15 de la portion de tube 12 et repose,à cet endroit,par son sommet. Dans un dispositif non représenté, les deux pièces tubulaires 12 et 13 sont amenées en alignement et la pièce tubulaire 13 est soumise à des forces axiales 28 en direction du disque de moyeu 5 et de la portion de tube 12. Ces deux éléments, la pièce tubulaire 13 d'une part ainsi que le disque de moyeu 5 et la portion de tube 12 d'autre part, sont reliés à un appareil de soudage à décharge à condensateur 25, par des câbles de connexion 26 ou 27 Du fait du soudage, les deux composants à assembler sont brièvement amenés à la température de soudage dans la région de leur contact réciproque sur le sommet de la nervure 23 en V et,du fait de la force axiale 28, la pièce tubulaire 13 est déplacée en direction du disque de moyeu Par ce déplacement, le point de soudage augmente dans les deux sens radiaux à partir de sa surface de contact initialement réduite et est amené aux dimensions souhai- tées Si la nervure 23 est convenablement configurée selon la figure 4 qui représente la pièce de moyeu terminée, il peut subsister une fente résiduelle 24 qui peut servir de volume de réserve pour le lubrifiant De même, le volume laissé libre initialement, sur la zoné de soudage, placé radialement à l'extérieur, selon la flèche S, par la nervure 23 en V, peut être rempli, de sorte qu'il se forme, en ce point, une arête vive à 90 ' Il est ainsi possible de guider radialement, dans cette région, sans autre usinage, par exemple un dispositif à friction La denture intérieure usinée ultérieurement pour l'assemblage avec l'arbre de transmission est représentée en 30. Il est à noter que les pièces de moyeu selon les figures 1 et 2 peuvent être assemblées entre elles aussi par soudage par friction Il est possibleen outre, de ménager le volume de réserve du lubrifiant dans une construction selon la figure 2, dans la portion de tube 12 ainsi qu'en plus dans la pièce tubulaire 11, ce qui permet d'obtenir un volume particulièrement grand Dans la construction selon les figures 3 et 4, un volume double de lubrifiant est également possible par le fait que la pièce de moyeu décrite ici est réalisée en trois parties. L'avantage de ces volumes de réserve de lubrifiant réside notamment dans le fait qu'ils sont situés à peu près au centre sur l'extension axiale du moyeu et que,donc,le moyeu peut être uniformément alimenté en lubrifiant sur toute sa longueur En outre, la réserve de lubrifiant est relative- ment bien protégée contre les impuretés après introduction du lubrifiant jusqu'au montage définitif. REVENDICATIONS 1 Pièce de moyeu pour un disque d'embrayage d'un embrayage à friction de véhicule automobile, compor- tant un tube de moyeu pourvu d'une denture intérieure ( 18 a, 29, 30) et un disque de moyeu ( 4; 5), assemblé,de manière fixe,au tube de moyeu, faisant saillie à peu près radiale- ment de celui-ci, dans laquelle le tube de moyeu comporte au moins une portion de tube ( 9, 10; 11, 12) faisant saillie axialement du disque de moyeu et le disque de moyeu ( 4; 5) contient notamment des fenêtres ( 7, 8) découpées, destinées à des ressorts d'amortisseur, caractérisée en ce qu'au moins l'une des portions de tube est une pièce tubulaire ( 9, 10; Il; 13), réalisée séparément du disque de moyeu ( 4; 5), qui par son extrémité frontale ( 14, 16; 21; 23) axiale, ne présentant pas de denture, est placée notamment bout à bout sur une surface latérale ( 15, 17; 22) sans denture du disque de moyeu ( 4; 5) et est soudée sur la surface latérale ( 15, 17; 22). 2 Pièce de moyeu selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de moyeu comporte deux portions de tube dirigées axialement en sens contraire mais faisant saillie du disque de moyeu ( 5) sur le même axe, dont une première portion ( 11; 13) est formée par la pièce tubulaire et est soudée bout à bout sur le disque de moyeu ( 5) et une deuxième portion ( 12) forme, avec le disque de moyeu ( 5), un élément façonné d'une seule pièce, préfabri- qué. 3 Pièce de moyeu selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tube de moyeu comporte deux pièces tubulaires ( 9, 10) dirigées axialement en sens contraire, mais faisant saillie du disque de moyeu ( 4) sur le même axe, qui sont soudées bout à bout sur des surfaces latérales ( 15, 17), opposées l'une à l'autre axialement, du disque de moyeu ( 4). 4 Pièce de moyeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'une face frontale axiale ( 21) de la pièce tubulaire ( 11) et la région de surface annulaire ( 22) adjacente à cette face frontale ( 21), de la surface latérale du disque de moyeu ( 5), ont la forme d'un tronc de cône s'élargissant à partir du disque de moyeu ( 5). Pièce de moyeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le tube de moyeu comporte deux pièces tubulaires ( 9, 10) dirigées axialement en sens contraire, mais faisant saillie du disque de moyeu ( 4) sur le même axe et en ce que le disque de moyeu ( 4) présente un diamètre intérieur qui est supérieur à celui des deux pièces tubulaires ( 9, 10), pour former un volume de réserve ( 19 a) destiné au lubrifiant. 6 Pièce de moyeu selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'une des pièces tubulaires ( 13),au moins, présente,sur son extrémité frontale, une nervure ( 23) faisant saillie axialement, par laquelle elle est soudée sur le disque de moyeu, en formant une fente, en vue de former un volume de réserve ( 24) destiné au lubrifiant. 7 Procédé de fabrication d'une pièce de moyeu pour un disque d'un embrayage à friction de véhicule automobile, dans lequel un disque de moyeu ( 4; 5) est fixé sur un tube de moyeu, des fenêtres ( 7, 8) destinées à des ressorts d'amortisseur, étant découpées dans le disque de moyeu ( 4; 5), avant ou après fixation du disque de moyeu, caractérisé en ce qu'une ébauche de tube ( 9, 10; Il; 13), est soudée bout à bout, dans la région de son extrémité frontale, sur l'une,au moins, des surfaces latérales du disque de moyeu ( 4; 5) et est pourvue, ensuite, d'une denture intérieure ( 18 a; 29; 30), pour la liaison avec un arbre d'entrée de la transmission. 8 Procédé selon la revendication 7, carac- térisé en ce que le disque de moyeu ( 5) est préfabriqué avec une portion de tube ( 12) se présentant sous la forme d'un élément façonné d'une seule pièce et l'ébauche de tube ( 13) est ensuite soudée sur la surface latérale ( 15; 22) du disque de moyeu ( 5), opposée,axialement,à la portion de tube ( 12) et est ensuite pourvue, conjointement avec la portion de tube ( 12), d'une denture intérieure ( 29; 30). 9 Procédé selon la revendication 7, carac- térisé en ce que deux ébauches de tube ( 9, 10) sont soudées sur des surfaces latérales ( 15, 17) du disque de moyeu ( 4), opposées axialement l'une à l'autre et sont pourvues, ensuite,conjointement,d'une denture intérieure ( 18 a). Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que des surfaces tronconiques ( 21, 22) complémentaires l'une de l'autre, sont formées sur l'extrémité frontale de l'ébauche de tube ( 11) ainsi que de la surface latérale du disque de moyeu et s'élargissent à partir du disque de moyeu ( 5) et en ce que l'ébauche de tube ( 11) est soudée sur le disque de moyeu ( 5), par soudage par faisceau d'électrons ou par soudage à laser. 11 Procédé selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'une nervure ( 23) continue, faisant saillie axialement, de section notamment en V, est formée sur l'extrémité frontale de l'ébauche de tube ( 13), dans la région de son pourtour extérieur et en ce que la nervure ( 23) de l'ébauche de tube ( 13), recevant une force axiale, est placée sur la surface latérale ( 15) du disque de moyeu ( 5) et est soudée sur celui-ci, par soudage à décharge à condensateur, en rapprochant l'ébauche de tube ( 13) du disque de moyeu ( 5). 12 Procédé selon la revendication 5, carac- térisé en ce que l'ébauche de tube ( 13) n'est rapprochée du disque de moyeu ( 5) que jusqu'à ce qu'une fente résiduelle ( 24), limitée radialement par la matière de la nervure ( 23), subsiste entre l'extrémité frontale de l'ébauche de tube ( 13) et la surface latérale ( 15) du disque de moyeu ( 5) et en ce que la fente résiduelle ( 24) est remplie de il lubrifiant.