Brevet FR2736126A1 — publié le 19970103

Às l2736126 ENGRENAGE A METAL Contexte de l'invention 1. Domaine de l'invention La présente invention concerne un engrenage en métal qui comporte une partie d'engrenage recouverte avec un matériau de revêtement. 2. Description de l'art antérieur Un engrenage en résine est connu comme moyen pour réduire le bruit de métal désagréable survenant lorsque les engrenages sont en prise. Par exemple, un engrenage formé par une résine hautement résistante et une résine diminuant le bruit, et moulé sur la surface d'un engrenage par un moulage d'insertion, est proposé dans une demande de brevet japonaise No 4(1992)-193511. L'engrenage décrit dans cette publication réduit les bruits dûs aux engrenages en prise, en recouvrant la surface des dents de l'engrenage avec une résine abaissant le bruit. Mais il est difficile d'utiliser l'engrenage ci-dessus comme un engrenage à haute résistance car la dureté de l'engrenage de résine est plus basse que celle d'un engrenage métallique. Par conséquent, un engrenage métallique doit être utilisé lorsqu'il est nécessaire qu'il y ait une haute résistance. Cependant, dans un engrenage à métal, un bruit métallique désagréable arrive lorsque deux engrenages métalliques sont en prise. Si la partie des dents est faite avec précision, le bruit métallique désagréable peut être réduit. Mais les coûts de fabrication deviennent trop important. 2 2736126 Résumé de l'invention Ainsi, un objet de la présente invention est de proposer un engrenage à métal qui permet de s'affranchir de ces inconvénients. Un autre objet de la présente invention est de proposer un engrenage à métal qui peut réduire les coûts de fabrication. De manière à réaliser ces objets, est proposé un engrenage à métal qui comporte une partie d'engrenage métallique et un matériau composite de métal qui inclut un solide lubrifiant pour recouvrir la surface de la partie de l'engrenage de métal. Par exemple, le solide lubrifiant est du graphite, des polymères fluorocarbones, du disulfide de molybdène, du fluoride graphite et autres, et le matériau composite est du nickel, de l'aluminium, du fer, du cuivre et autres. Brève description des figures D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture ci-dessous de la description détaillée des modes de réalisation préférés en référence à la figure dans laquelle: la figure 1 représente le dessin d'un engrenage de métal selon un premier mode de réalisation de la présente invention. Description détaillée des modes de réalisation préférés Ci-après un engrenage de métal selon les modes de réalisation de la présente invention est décrit en référence à la figure 1. % 3 2736126 La figure 1 représente une vue en coupe d'une partie principale d'un engrenage de métal 10 du premier mode de réalisation de la présente invention. Dans ce mode de réalisation, l'engrenage de métal 10 est une roue à développante. L'engrenage de métal 10 est composé d'une partie de dents 11 et d'un matériau de recouvrement 12. L'engrenage de métal 10 est en prise avec un autre engrenage (non représenté sur la figure 1), et l'engrenage de métal 10 tourne avec un autre engrenage. La partie de dents 11 de l'engrenage de métal 10 est recouverte d'un matériau composite de métal 12 comme matériau de recouvrement qui inclut un solide lubrifiant pour réduire un bruit métallique désagréable lorsque deux engrenages métalliques sont en prise l'un avec l'autre. Selon le premier mode de réalisation de la présente invention, durant la fabrication de l'engrenage de métal , un matériau rude d'acier de carbone est coupé dans la forme grossière de la partie de dents par un procédé de découpe, et l'enveloppe de la partie de dent est formée plus précisément par un procédé de taillage en développante. Puis, une surface de l'engrenage de métal 10 est recouverte avec un matériau composite de nickel qui comporte 23% de son volume de particules de polymère fluocarbone agissant comme un solide lubrifiant par plaquage. Cet engrenage de métal 10 est référencé comme l'engrenage A1 en vue d'une comparaison qui sera expliquée plus loin. La résistance du matériau de recouvrement 12 de l'engrenage de métal 10 est augmentée par l'addition d'un traitement thermique et peut être ajustée en accord avec une condition d'utilisation de l'engrenage de métal 10. L'engrenage de métal avec le traitement de chauffe est référencé comme étant l'engrenage A2. Dans le second mode de réalisation de la présente invention, un matériau rugueux d'acier de carbone est découpé sous la forme grossière de la partie de dents par un procédé de découpe, et l'enveloppe de la partie des dents est formée plus précisément par un procede de taillage en développante. Une surface de l'engrenage de métal 10 est recouverte avec un matériau composite d'aluminium qui contient 50% de son poids de particules de graphite agissant comme un solide lubrifiant par pulvérisation. Cet engrenage de métal 10 est référencé comme étant l'engrenage B. Par la suite, les engrenages de métal des premier et second mode de réalisation sont comparés avec un engrenage de métal conventionnel. L'engrenage métallique conventionnel référencé comme étant l'engrenage C, est fabriqué par un procédé de d'arasage et un procédé de nitruration après le procédé de découpe et de taillage en développante. La précision de formation de l'engrenage C est importante car ce procédé de fabrication donne une enveloppe précise de la partie de dents par le procédé d'arasage et le procédé de nitruration. Les précisions de la forme de l'engrenage A1, de l'engrenage A2 et de l'engrenage B sont moins importantes que la précision de formation de l'engrenage C, car ce procédé de fabrication de la partie des dents 11 ne comporte pas de procédé d'arasage ni de procédé de nitruration. Un tableau 1 représente les résultats de la comparaison des bruits métalliques de fonctionnement des premier, second engrenages métalliques ainsi que de l'engrenage métallique conventionnel. Le bruit métallique de fonctionnement est mesuré lorsque les engrenages (engrenage A1, engrenage A2, engrenage B, engrenage C) tournent entre 2000 tpm et 4000 tpm. 2736126 Tableau 1 bruit bruit bruit métallique métallique métallique (dB) [moyen] (dB) [maximum] (dB) [minimum] Engrenage A1 64. 2 75.8 54.2 Engrenage A2 66.0 81.1 52.4 Engrenage B 64.9 74.2 51.0 Engrenage C 80.3 93.4 66.8 Selon le tableau 1, il est évident que le bruit métallique des engrenages A1 et A2 est plus petit que celui de l'engrenage C. A partir du tableau 1, la douceur du fonctionnement des engrenages recouverts avec le matériau composite de métal est bonne même lorsque la précision de la forme de l'engrenage est faible. Lorsque la forme de l'engrenage de métal 10 n'est pas précise du fait de la fabrication et que le fonctionnement en prise n'est pas doux, le matériau de recouvrement 12 agit comme coussin pendant que deux engrenages métalliques sont en prise, il est évident que la douceur du fonctionnement en prise devient graduellement meilleure du fait de la propre fonction de rénovation du matériau composite 12. Selon cette invention, le procédé de durcissement de la surface de l'engrenage de métal 10 est abandonné et remplacé par un procédé de recouvrement du matériau composite de métal incluant un solide lubrifiant. En outre, le métal de recouvrement 12 ajuste la prise des engrenages de métal, il n'est ainsi pas nécessaire de fabriquer la partie des dents avec une haute précision. Par conséquent, 6 2736126 il est possible de réduire le temps et le coût de fabrication. Les modes de réalisation préférés décrits ici sont illustratifs et non restrictifs, l'étendue de l'invention est indiquée par le contenu des revendications jointes et toute modification qui tomberait dans le contenu des revendications fait partie de l'invention. 7 2736126 REVENDICATIONS 1. Un engrenage de métal (10) comprenant: une partie d'engrenage en métal (11), et un matériau composite de métal incluant un solide lubrifiant pour le recouvrement (12) de la surface de la partie d'engrenage métallique. 2. Un engrenage de métal (10) selon la revendication 1, dans lequel un traitement thermique est appliqué audit matériau composite de métal (12). 3. Un engrenage de métal (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau composite de métal (12) comporte du nickel. 4. Un engrenage de métal (10) selon la revendication 1, dans lequel ledit matériau composite de métal (12) comporte de l'aluminium.