Brevet FR2655097A1 — publié le 19910531

L'invention concerne l'assemblage de deux pièces dont une, entourant par un alésage une portée de l'autre, doit être adossée à un épaulement globalement transversal de cette dernière, tout en lui étant solidarisée tant axialement que circonférentiellement. De telles pièces peuvent notamment intervenir dans la constitution d'un disque de friction pour embrayage ou dans celle d'une poulie de variateur de vitesse, en particulier pour véhicule automobile, aussi bien que dans d'autres applications. S'agissant, par exemple, d'un disque de friction, il a été proposé, notamment par le document FR-A-2.167.198, de procéder à un matriçage de la pièce interne après l'application de la pièce externe contre son épaulement, la pièce externe, dont la périphérie interne est dûment dentée à cet effet, ayant dans l'intervalle elle-même procédé à l'usinage de rainures à la périphérie de cette pièce interne. Cette disposition donne satisfaction. Elle se trouve cependant en défaut si, la pièce interne ayant même dureté que la pièce externe, celle-ci n'est pas en mesure d'y usiner des rainures, ce qui est le cas, par exemple, lorsque l'une et l'autre de ces deux pièces sont réalisées en fonte. La présente invention a pour objet un procédé d'assemblage répondant de manière satisfaisante à un tel cas et susceptible d'autres applications ; elle a encore pour objet tout ensemble de deux pièces assemblées en application de ce procédé. Suivant l'invention, on ménage, par avance, d'une part, sur la portée de la pièce interne et sur l'alésage de la pièce externe, au moins une rainure allongée axialement, en limitant par un fond borgne cette rainure du côté de l'épaulement de la pièce interne, et, d'autre part, sur l'une au moins des surfaces que constituent ladite portée et ledit alésage, au moins une gorge allongée circonférentiellement suivant une portion au moins de la circonférence, on ménage, également par avance, entre lesdites surfaces, un espace annulaire qui débouche axialement du côté opposé audit épaulement et recoupe la rainure de la pièce interne, celle de la pièce externe, et ladite gorge, on insère, axialement, dans ledit espace annulaire, une pièce intermédiaire en matériau forgeable, et on procède à un matriçage de cette pièce intermédiaire conduisant sa matière à envahir au moins partiellement ladite gorge, la rainure de la pièce interne, et la rainure de la pièce externe. Par exemple, on ménage une pluralité de rainures sur la portée de la pièce interne et sur l'alésage de la pièce externe, on met lesdites rainures en correspondance les unes avec les autres d'une desdites pièces à l'autre, et le matriçage de la pièce interne est exécuté en deux temps, un premier conduisant sa matière à envahir au moins partiellement la gorge, et un deuxième conduisant sa matière à envahir au moins partiellement les rainures de la pièce interne et celles de la pièce externe. En variante, on ménage une pluralité de rainures sur la portée de la pièce interne et sur l'alésage de la pièce externe, on décale angulairement la pièce interne par rapport à la pièce externe de manière à ce que ses rainures alternent circulairement avec celles de celle-ci, et le matriçage de la pièce intermédiaire est exécuté en un seul temps. Quoi qu'il en soit, l'envahissement au moins partiel de la gorge par la matière de la pièce intermédiaire assure la solidarisation axiale de la pièce externe par rapport à la pièce interne, et l'envahissement au moins partiel des rainures de l'une et de l'autre de ces deux pièces par cette matière assure conjointement leur solidarisation circonférentielle. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est une vue partielle en coupe axiale d'un ensemble de deux pièces assemblées l'une à l'autre conformément au procédé suivant l'invention la figure 2 en est une vue partielle en élévation, suivant la flèche II de la figure 1 la figure 3 en est une vue partielle en coupe transversale, suivant la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart IV sur cette figure 1 la figure 5 est, à la manière de la figure 1, une vue partielle en coupe axiale de l'une des pièces concernées la figure 6 est une vue partielle en élévation de cette pièce, suivant la flèche VI de la figure 5 la figure 7 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 5 repéré par un encart VII sur cette figure 5 les figures 8, 9 et 10 sont des vues analogues à celles des figures 5, 6 et 7, pour l'autre des pièces concernées la figure 11 est une vue en élévation de la pièce intermédiaire mise en oeuvre entre les deux pièces précédentes ; les figures 12A, 12B sont des vues partielles en coupe axiale qui, analogues à celle de la figure 1, illustrent deux phases successives du procédé d'assemblage suivant l'invention ;; la figure 13 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 12A repéré par un encart XIII sur cette figure 12A la figure 14 reprend, à la même échelle que la figure 13, le détail de la figure 12B repéré par un encart XIV sur cette figure 12B la figure 15 est une vue en coupe axiale d'un outil susceptible d'être mis en oeuvre pour le matriçage de la pièce intermédiaire mise en oeuvre suivant l'invention les figures 16, 17 et 18 sont des vues respectivement analogues à celles des figures 1, 2 et 3 pour une variante de mise en oeuvre de l'invention ; la figure 19 est une vue partielle en coupe axiale analogue à celle de la figure 15, pour une autre variante de réalisation. Tel qu'illustré, par exemple, sur la figure 1, il s'agit, globalement, de rapporter, sur une première pièce l0A, ou pièce interne, une deuxième pièce lOB, ou pièce externe, qui doit entourer, par un alésage llB, une portée lîA de la pièce interne 10A, en étant adossée à un épaulement 12, globalement transversal, de cette dernière, et qui doit être solidarisée, tant axialement que circonférentiellement, à celle-ci. Ici, la pièce interne 10A constitue un moyeu et la pièce externe lOB un voile de moyeu. L'une et l'autre peuvent par exemple être en fonte, et l'ensemble appartenir à un disque de friction. Pour l'assemblage, suivant l'invention, de ces deux pièces 10A, lOB, on ménage, par avance, d'une part, sur la portée 11A de la pièce interne 10A et sur l'alésage llB de la pièce externe lOB, au moins une rainure allongée axialement, dite ci-après rainure axiale, 13A pour la pièce interne 10A, et 13B pour la pièce externe lOB, en limitant par un fond borgne 14A, 14B une telle rainure axiale 13A, 13B du côté de l'épaulement 12 de la pièce interne 10A, et, d'autre part, sur l'une au moins des surfaces que constituent ladite portée 11A et ledit alésage llB, au moins une gorge 15 allongée circonférentiellement suivant une portion au moins de la circonférence, on ménage, également, par avance, entre lesdites surfaces, un espace annulaire 16, qui débouche axialement du côté opposé audit épaulement 12 et qui recoupe lesdites rainures axiales 13A, 13B et ladite gorge 15, on insère, axialement, dans ledit espace annulaire 16, une pièce intermédiaire 10C, en matériau forgeable, et on procède à un matriçage de cette pièce intermédiaire 10C conduisant sa matière à envahir au moins partiellement ladite gorge 15, la ou les rainures axiales 13A de la pièce interne lOA, et la ou les rainures axiales 13B de la pièce externe lOB. Dans la forme de réalisation des figures 1 à 14, l'espace annulaire 16 est réparti entre la pièce interne 10A et la pièce externe lOB, en sorte que la portée llA de la pièce interne 10A est étagée en deux gradins l1'A, 11"A de diamètres différents, et que, de même, l'alésage lîB de la pièce externe lOB est étagé en deux gradins ll'B, ll"B. Seuls les gradins 11'A, ll'B qui sont les plus proches de l'épaulement 12 ont des diamètres complémentaires, pour l'emmanchement de l'ensemble. Ici, la gorge 15 est ménagée sur la portée llA de la pièce interne 10A, à la jonction entre ses deux gradins 11'A, ll"A, et elle s'étend sur la totalité de la circonférence. Celui de ses flancs qui est le plus proche de l'épaulement 12 est droit, perpendiculairement à l'axe de l'ensemble, et l'autre est oblique. Ici, la jonction entre les deux gradins ll'B, 11"B de l'alésage llB de la pièce externe lOB se fait par un flanc oblique 19, et l'extrémité de celui-ci la plus proche de l'épaulement 12 de la pièce interne lOA est sensiblement au droit du flanc droit de la gorge 15. En pratique, il est ménagé, sur la portée 11A de la pièce interne 10A, une pluralité de rainures axiales 13A, qui, ici, sont régulièrement réparties circulairement et sont au nombre de huit. Ici, ces rainures axiales 13A ont, transversalement, un profil hémi-circulaire. Corollairement, il est ménagé, sur l'alésage llB de la pièce externe lOB, une pluralité de rainures axiales 13B, qui, ici, ont, transversalement, un même profil transversal que les rainures axiales 13A et qui, circulairement, sont réparties comme celles-ci, mais en nombre moindre d'une unité. En effet, il est substitué, ici, à l'une de ces rainures 13B, un bossage 20, qui, en saillie, radialement, sur le gradin ll'B de la portée llB de cette pièce externe lOB, est destiné à coopérer en emboîtement avec une des rainures axiales 13A de la pièce interne 10A, pour l'indexation de l'ensemble. Pour le reste, les rainures axiales 13A de la pièce interne 10A et les rainures axiales 13B de la pièce externe lOB sont en correspondance les unes avec les autres d'une de ces pièces 10A, lOB à l'autre. Le fond borgne 14A, 14B de ces rainures axiales 13A, 13B est droit, sensiblement perpendiculairement à l'axe de l'ensemble, et il s'étend au droit de ceux des gradins 11'A, ll'B de la portée liA de la pièce interne 10A et de l'alésage llB de la pièce externe lOB qui sont complémentaires. Initialement, figure 11, la pièce intermédiaire lOC se présente sous la forme d'un anneau qui, de section transversale rectangulaire, est ouvert, localement, par une fente 22, au droit du bossage 20 de la pièce externe lOB. Elle peut, par exemple, être en acier. Une fois la pièce interne lOA et la pièce externe lOB emmanchées l'une avec l'autre, en étant alors centrées l'une par rapport à l'autre par leurs gradins ll'A, 1l'B respectifs, figure 12A, il est procédé, suivant la flèche F1, à l'engagement de la pièce intermédiaire l0C dans l'espace annulaire 16 ménagé entre elles, puis au matriçage de cette pièce intermédiaire 10C. Préférentiellement, ce matriçage est exécuté en deux temps, à savoir un premier temps conduisant la matière de cette pièce intermédiaire lOC à envahir au moins partiellement la gorge 15, et, en pratique, à combler totalement celle-ci, l'obliquité du flanc 19 de la pièce externe lOB favorisant son remplissage, figures 12B et 14, et un deuxième temps conduisant cette matière à envahir au moins partiellement les rainures axiales 13A de la pièce interne l0A et celles 13B de la pièce externe lOB, en venant au moins buter axialement contre le fond borgne 14A, 14B de ces rainures axiales 13A, 13B, figures 1 et 4. Préférentiellement, le premier matriçage affecte la pièce intermédiaire lOC sur la totalité de son périmètre, tandis que le deuxième ne l'affecte que localement, au droit des rainures axiales 13A, 13B. Par exemple, le matriçage de la pièce intermédiaire lOC peut être assuré à l'aide d'un seul outil 23, figure 15. I1 s'agit d'un outil annulaire présentant, en saillie sur l'une de ses faces transversales d'extrémité 24, une couronne 25, qui, de contour identique à celui de la pièce intermédiaire l0C, est, comme celle-ci, ouverte localement par une fente 26, et, en saillie sur son autre face transversale d'extrémité 27, une pluralité de poinçons 28. Ici ces poinçons 28 sont au nombre de sept, comme les rainures axiales 13B de la pièce externe lOB. Transversalement, ils ont un profil circulaire, complémentaire de celui des rainures axiales 13A, 13B. Pour la mise en oeuvre de l'outil 23, on procède à son retournement entre le premier matriçage et le second. Sur les figures 2 et 4, on a désigné par 28' les cicatrices qu'il laisse, en creux, sur la pièce intermédiaire 10C. Une fois ainsi assemblées, les deux pièces 10A, lOB forment un ensemble au sein duquel il existe, entre elles, suivant l'invention, une pièce intermédiaire 10C, en matériau forgeable, qui est matricée, et dont la matière envahit au moins partiellement la ou les rainures axiales 13A de la pièce interne 10A, la ou les rainures axiales 13B de la pièce externe lOB, et la gorge 15 que comporte l'une au moins d'entre elles. Cette pièce intermédiaire lOC verrouille ainsi, tant axialement que circonférentiellement, l'une par rapport à l'autre, la pièce interne 10A et la pièce externe lOB. Dans les variantes de réalisation des figures 16 à 19, la pièce interne 10A est décalée angulairement par rapport à la pièce externe lOB de manière à ce que ses rainures axiales 13A alternent circulairement avec celles 13B de celle-ci. Alors que, comme précédemment, les rainures axiales 13A ont transversalement un profil circulaire, les rainures axiales 13B ont alors un fond sensiblement plat, à la manière de la partie sommitale des indentations 13'A que ménagent entre elles les rainures axiales 13A. Conjointement, les indentations 13'B que ménagent entre elles les rainures axiales 13B ont, transversalement, un profil circulaire, à la manière des rainures axiales 13A. I1 en résulte que l'espace annulaire 16 correspondant, qui a un contour en étoile, a radialement sensiblement même largeur tout au long de son périmètre. Dans la forme de réalisation des figures 16 à 18, la gorge 15 est établie à distance du fond borgne 14A, 14B des rainures axiales 13A, 13B. En variante, figure 19, elle est établie au droit de ce fond borgne 14A, 14B. Mais, dans l'un et l'autre cas, le matriçage de la pièce intermédiaire 18 est exécuté en un seul temps. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de mise en oeuvre. En outre, son domaine d'application ne se limite pas à celui des seuls disques de friction, mais s'étend par exemple tout aussi bien à celui des poulies de variateur de vitesse dans lesquelles un flasque est à rapporter sur un moyeu, et, d'une manière plus générale, à celui de tous ensembles de deux pièces à assembler l'une à l'autre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour l'assemblage de deux pièces dont une (lOB), entourant par un alésage (île) une portée (11A) de l'autre (10A), doit être adossée à un épaulement (12) globalement transversal de cette dernière, tout en lui étant solidarisée tant qu'axialement que circonférentiellement, caractérisé en ce que on ménage, par avance, d'une part, sur la portée (llA) de la pièce interne (10A) et sur l'alésage (lob) de la pièce externe (lOB), au moins une rainure (13A, 13B) allongée axialement, en limitant par un fond borgne (14A, 14B) cette rainure (13A, 13B) du côté de l'épaulement (12) de la pièce interne (10A), et, d'autre part, sur l'une au moins des surfaces que constituent ladite portée (llA) et ledit alésage (lob), au moins une gorge (15) allongée circonférentiellement suivant une portion au moins de la circonférence, en ce que on ménage, également, par avance, entre lesdites surfaces, un espace annulaire (16) qui recoupe la rainure (13A) de la pièce interne (10A), celle (13B) de la pièce externe (lOB) et ladite gorge (15) et qui débouche axialement du côté opposé audit épaulement (12), en ce que on insère, axialement, dans ledit espace annulaire (16), une pièce intermédiaire (1OC), en matériau forgeable, et en ce que on procede à un matriçage de cette pièce intermédiaire (10C) conduisant sa matière à envahir au moins partiellement ladite gorge (15), la rainure (13A) de la pièce interne (10A) et la rainure (13B) de la pièce externe (lOB). 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on répartit l'espace annulaire (16) entre la pièce interne (10A) et la pièce externe (lOB), en sorte que la portée (11A) de la pièce interne (10A) est étagée en gradins (ll'A, ll"A) et que, de même, l'alésage (lob) de la pièce externe (lOB) est étagé en gradins (ll'B, ll"B), seuls ceux de ces gradins (ll'A, 11'B) qui sont disposés du côté de l'épaulement (12) de la pièce interne (lOA) étant de diamètres complémentaires. 3. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que on ménage la gorge (15) sur la portée (11A) de la pièce interne (10A). 4. Procédé suivant les revendications 2 et 3, prises conjointement, caractérisé en ce que on établit la gorge (15) à la jonction entre les deux gradins (ll'A, ll"A) de la portée (11A) de la pièce interne (lOA). 5. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que on étend la gorge (15) sur la totalité de la circonférence. 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que on ménage une pluralité de rainures (13A, 13B) sur la portée (11A) de la pièce interne (10A) et sur l'alésage (lob) de la pièce externe (lOB), et on met lesdites rainures (13A, 13B) en correspondance les unes avec les autres d'une desdites pièces (lOA, lOB) à l'autre. 7. Procédé suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le matriçage de la pièce intermédiaire (1OC) est exécuté en deux temps, un premier conduisant sa matière à envahir au moins partiellement la gorge (15), et un deuxième conduisant sa matière à envahir au moins partiellement les rainures (13A) de la pièce interne (10A) et celles (13B) de la pièce externe (lOB). 8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que on ménage une pluralité de rainures (13A, 13B) sur la portée (11A) de la pièce interne (lOA) et sur l'alésage (lob) de la pièce externe (lOB), et on décale angulairement la pièce interne (lOA) par rapport à la pièce externe (lOB) de manière à ce que ses rainures (13A) alternent circulairement avec celles (13B) de celle-ci. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que on établit la gorge (15) au droit du fond borgne (14A, 14B) des rainures (13A, 13B). 10. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce que on établit la gorge (15) à distance du fond borgne (14A, 14B) des rainures (13A, 13B). 11. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 8 à 10, caractérisé en ce que le matriçage de la pièce intermédiaire (10C) est exécuté en un seul temps. 12. Ensemble de deux pièces assemblées l'une à l'autre, caractérisé en ce que, leur assemblage résultant de la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 11, la pièce interne (lOA) comporte, parallèlement à l'axe de l'ensemble, sur sa portée (llA), au moins une rainure (13A) à fond borgne (14A), la pièce externe (lOB) comporte, parallèlement à l'axe de l'ensemble, sur son alésage (llB), au moins une rainure (13B) à fond borgne (14B), l'une quelconque au moins des surfaces que constituent ladite portée (llA) et ledit alésage (11B) présente au moins une gorge (15) allongée circonférentiellement suivant une portion au moins de la circonférence, et il existe, entre ladite pièce interne (lOA) et ladite pièce externe (lOB), une pièce intermédiaire (10C), en matériau forgeable, qui est matricée, et dont la matière envahit au moins partiellement la ou les rainures (13A) de la pièce interne (10A) la ou les rainures (13B) de la pièce externe (lOB), et la gorge (15).