Brevet FR2761441A1 — publié le 19981002

-1 Carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, et son procédé de fabrication La présente invention concerne un carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, et un procédé pour fabriquer un carter avant de ce type. Un convertisseur de couple est un dispositif comportant trois types d'éléments en contact avec un fluide, à savoir une roue motrice, une turbine, et un stator qui sont tous les trois disposés dans un logement. Un couple est transmis par le convertisseur de couple de la roue motrice à la turbine grâce au déplacement d'un fluide hydraulique à l'intérieur du logement. La roue motrice est fixée à un carter avant et définit avec celui-ci le logement du convertisseur de couple. Le carter avant est relié à un corps rotatif, tel qu'une plaque flexible située du côté d'un moteur, le couple étant transmis à un côté transmission grâce au déplacement du fluide hydraulique de la roue motrice vers la turbine. Traditionnellement, le carter avant est relié à un bossage de centrage par un procédé de soudage, le bossage étant formé par un procédé de pressage, puis soudé à une partie centrale du carter avant. Avant le soudage du bossage, une partie centrale du carter avant est découpée et éliminée en tant que chute. Le bossage est nécessaire pour positionner et aligner le carter avant et le convertisseur de couple avec la plaque flexible, côté moteur. A titre de variante, on connaît un carter avant comportant un bossage intégré formé par un procédé de pressage au niveau de son centre, de sorte que le carter avant et le bossage sont formés d'une seule pièce à partir d'un matériau unique. Ainsi, le processus de soudage est évité. La configuration unitaire dans laquelle le bossage et le carter avant sont formés de manière solidaire à partir d'un matériau unique permet de réduire le nombre d'éléments. Cette configuration unitaire permet également de réduire les pertes de matériau, d'obtenir une utilisation plus efficace du matériau en rendant inutile le découpage d'une partie centrale du carter avant, d'éliminer les chutes résultant du découpage de la partie périphérique intérieure du carter avant, de supprimer la nécessité d'un processus de soudage et d'assurer des caractéristiques d'étanchéité à l'air stables en raison de l'absence de parties soudées. Plusieurs étapes sont nécessaires à la réalisation de la configuration unitaire mentionnée ci-dessus du carter avant et du bossage. Par exemple, pour former un bossage 90a d'un carter avant 90 représenté sur la figure 5, un certain nombre d'étapes doivent être exécutées. Tout d'abord, un premier processus de pressage ou de déformation préliminaire est exécuté sur un matériau en forme de disque 91 indiqué par des lignes en trait discontinu sur la figure 6. Une partie centrale 91a du matériau en forme de disque 91 est déformée pour définir une première bosse 9lb indiquée par des lignes en trait plein sur la figure 6. On comprendra que le matériau en forme de disque 91 formera ensuite le carter avant 90 représenté sur la figure 5. Puis, la première bosse 91b est soumise à une déformation supplémentaire au cours d'une autre étape de pressage pour définir une seconde bosse 91c (visible sur la figure 7) qui présente une configuration plus arrondie, plus proche de la configuration du bossage 90a final. Ensuite, un processus de pressage de finition est réalisé pour définir une troisième bosse 91d (visible sur la figure 8) encore plus proche de la configuration du bossage a final. Finalement, le bossage est soumis à un usinage, tel qu'un fraisage, un découpage et/ou un meulage, destiné à définir les parties A, B, visibles sur la figure 9 afin de former le bossage 90a fini. Les parties A et B sont nécessaires pour permettre un positionnement et un alignement entre le carter avant et des éléments situés côté moteur. Cependant, si le bossage 90a est réalisé sur le carter avant à l'aide d'un processus de pressage au cours duquel le bossage est formé par déformation d'un matériau, comme cela a été décrit ci-dessus, le rayon du bossage 90a est important. Par conséquent, après usinage, l'épaisseur du bossage 90a au niveau de certains endroits des parties A et B est trop faible. En particulier, le bossage est mince à proximité de l'axe central et également au niveau d'une portion étagée de la partie B. Par conséquent, la résistance du bossage 90a et du carter avant 90 est affaiblie en raison des parties minces du bossage 90a. La présente invention a précisément pour but de proposer un carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, dans lequel le bossage et le carter avant soient formés de manière unitaire à l'aide d'un nombre minimum d'étapes de fabrication, tout en fournissant un moyen permettant d'aligner le convertisseur de couple avec un organe correspondant relié à un moteur. La présente invention a également pour but de proposer un procédé pour fabriquer ce carter avant de manière unitaire. Pour atteindre les buts ci-dessus et conformément à un premier aspect de la présente invention, il est proposé un carter avant de convertisseur de couple, caractérisé en ce qu'il comprend un élément formant carter avant réalisé à partir d'un matériau plan; et un bossage formé d'une seule pièce avec l'élément formant carter avant, au niveau d'une partie centrale de celui-ci à partir du matériau plan, bossage qui comporte une partie cylindrique s'étendant vers l'extérieur depuis l'élément formant carter avant le long d'un axe central de ce dernier, et une surface d'extrémité dont une partie centrale comporte un creux, une portion d'une surface périphérique extérieure de la partie cylindrique étant parallèle à l'axe central de l'élément formant carter avant et coaxiale avec ledit axe central; et en ce que le bossage est configuré pour permettre le positionnement du carter avant de convertisseur de couple par rapport à des organes correspondants d'un moteur. De préférence, la partie cylindrique est formée pour faire saillie sur l'élément formant carter avant en direction du moteur. De préférence également, l'une des portions de la surface périphérique extérieure de la partie cylindrique est soumise à un enlèvement de matière par coupe. Conformément à un second aspect de la présente invention, il est proposé un procédé de fabrication d'un carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déformer une partie centrale du carter avant au cours d'un premier processus de pressage pour ainsi définir une bosse centrée sur le carter avant; à déformer la bosse au cours d'un second processus de pressage pendant lequel une matrice et un organe de retenue sont utilisés, l'organe de retenue comportant une partie saillante pour former un creux sur le bossage; et à usiner une partie d'extrémité du bossage pour former un renfoncement sur une surface cylindrique extérieure de ce dernier. Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention, ressortira plus clairement de la lecture de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans l'ensemble desquels les mêmes numéros de référence désignent des éléments correspondants et dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe transversale schématique d'un convertisseur de couple comprenant un carter avant muni d'un bossage selon l'un des modes de réalisation de la présente invention; la figure 2 est une vue en coupe transversale du bossage de la figure 1 au cours de l'exécution d'une première étape d'un procédé de fabrication selon l'invention; la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant le bossage des figures 1 et 2 après l'exécution d'une seconde étape du procédé de fabrication de l'invention; la figure 4 est une vue en coupe transversale montrant le bossage des figures 1, 2 et 3 après l'exécution d'une troisième étape du procédé de fabrication de l'invention, qui comprend une étape de finition de surface; la figure 5 est une vue en coupe transversale schématique d'un convertisseur de couple comprenant un carter avant muni d'un bossage réalisé par une méthode de l'art antérieur; la figure 6 est une vue en coupe transversale du bossage de la figure 5 au cours de l'exécution d'une première étape d'un procédé de formage à la presse; la figure 7 est une vue en coupe transversale montrant le bossage des figures 5 et 6 au cours de l'exécution d'une seconde étape du procédé de formage à la presse; la figure 8 est une vue en coupe transversale montrant le bossage des figures 5, 6 et 7 après l'exécution d'une troisième étape du procédé de formage à la presse; la figure 9 est une vue en coupe transversale montrant le bossage des figures 5, 6, 7 et 8 après l'exécution d'une quatrième étape du procédé de formage à la presse, comprenant une étape de finition de surface; et la figure 10 est une vue en coupe transversale du bossage de la figure 3, montrant également un organe de retenue et une matrice utilisés pour former le bossage conformément à la présente invention. Sur la figure 1 qui représente un convertisseur de couple 1 comprenant un carter avant 3 muni d'un bossage 3a selon l'un des modes de réalisation de la présente invention, la ligne 0-0 représente l'axe de rotation du convertisseur de couple 1. Un moteur (non représenté) est disposé du côté gauche de la figure, tandis qu'une transmission (non représentée) est disposée du côté droit de celle-ci. Le convertisseur de couple 1 est principalement un mécanisme servant un transmettre un couple d'un vilebrequin situé côté moteur à un arbre d'entraînement principal de la transmission. Le convertisseur de couple 1 comprend le carter avant 3 dont la partie périphérique extérieure est reliée au vilebrequin, et un corps principal de convertisseur de couple comprenant une roue motrice 4, une turbine 5 et un stator 6. Le carter avant 3 et la roue motrice 4 sont soudés l'un à l'autre au niveau d'une partie périphérique extérieure et définissent conjointement une chambre pour un fluide hydraulique. Le couple fourni par le vilebrequin au carter avant 3 est délivré en sortie à l'arbre d'entrainement principal relié à la turbine 5, grâce à la circulation du fluide hydraulique de la roue motrice 4 vers la turbine 5. Le bossage 3a est formé sur la partie périphérique intérieure du carter avant 3 de manière à faire saillie en direction du côté moteur (du côté gauche de la figure 1). Le bossage 3a est prévu pour permettre de positionner et d'aligner des éléments, côté moteur, lors de l'installation du convertisseur de couple 1 sur un véhicule (non représenté). Le bossage 3a comprend une partie en forme de disque 11 située côté moteur et une partie cylindrique 12. La partie en forme de disque 11 située côté moteur comporte un creux lla. La partie cylindrique 12 s'étend depuis une partie centrale du carter avant 3 en direction du côté moteur o elle se raccorde d'une manière continue à la partie en forme de disque 11. Des portions de la surface périphérique extérieure de la partie cylindrique 12 sont parallèles à l'axe 0-O du convertisseur de couple 1 et définissent une surface de positionnement pour des éléments correspondants du moteur (non représenté). Un procédé de formation du bossage 3a sur le carter avant 3 va maintenant être décrit en référence aux figures 2 à 4 et 10. Tout d'abord, il est prévu un matériau en forme de disque 30 destiné à être transformé ensuite en carter avant 3. Le matériau en forme de disque 30 comporte une partie centrale 30a indiquée en trait discontinu sur la figure 2. La partie centrale 30a est initialement soumise à une étape de pressage préliminaire destinée à former la bosse intermédiaire 30b indiquée en trait plein sur la figure 2. Puis, une étape de pressage de finition est réalisée sur le matériau 30 qui comporte la bosse 30b, afin de définir la configuration représentée sur la figure 3. Précisément, au cours du processus de pressage de finition, une bosse 30c est formée en même temps que le creux lla sur la bosse 30b, pour ainsi rapprocher la configuration de la pièce de la configuration finale du bossage 3a. Ensuite, comme cela est illustré sur la figure 4, sont formées une surface annulaire sur une face périphérique extérieure de la partie cylindrique 12 ainsi qu'une surface de forme cylindrique 21 sur une portion de la partie cylindrique 12. La surface annulaire 20 et la surface de forme cylindrique 21 sont formées à l'aide de l'un quelconque de plusieurs procédés d'usinage, tels que coupe, meulage, ou une technique d'usinage de précision similaire. Du fait qu'une étape de pressage préliminaire est réalisée, la formation de fissures et de fractures à l'intérieur du bossage 3a est contrôlée au cours de l'étape de pressage de finition. En outre, l'étape de pressage de finition est réalisée à l'aide d'un organe de retenue R pour définir la configuration de la partie en forme de disque 11 située côté moteur. L'organe de retenue R représenté sur la figure 10 avec une matrice D correspondante comporte des surfaces présentant une partie saillante correspondant au creux lla, et une partie annulaire arrondie correspondant à la bosse 30c. L'organe de retenue R définit par conséquent un moyen pour former la partie en forme de disque 11 située côté moteur et la partie cylindrique 12. L'opération d'usinage est donc réduite au minimum et seule une quantité minimale de matière doit être enlevée pour donner au bossage 3a sa configuration finale visible sur les figures 1 et 4. En outre, en réduisant au minimum la quantité de matière enlevée par usinage sur le bossage 3a, il est possible d'obtenir une épaisseur de tôle du bossage 3a plus constante et de réduire au minimum, sinon de supprimer, des parties minces non souhaitables sur le bossage 3a. D'autre part, le creux lla peut servir de trou de centrage au cours de processus tels que le processus de pressage de la partie périphérique extérieure du carter avant 3. Conformément à la présente invention, la formation du creux lla dans le bossage 3a permet de diminuer la quantité de matière à enlever de ce dernier par coupe ou usinage au cours du processus de fabrication. De plus, le nombre des étapes de fabrication est réduit au minimum et la résistance du bossage est assurée. Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation particulier de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée à l'exemple spécifique décrit et illustré ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, caractérisé en ce qu'il comprend un élément formant carter avant (3) réalisé à partir d'un matériau plan (30); et un bossage (3a) formé d'une seule pièce avec l'élément formant carter avant, au niveau d'une partie centrale de celui-ci, à partir du matériau plan, bossage (3a) qui comporte une partie cylindrique (12) s'étendant vers l'extérieur depuis l'élément formant carter avant le long d'un axe central (0-O) de ce dernier, et une surface d'extrémité dont une partie centrale comporte un creux (lla), une portion d'une surface périphérique extérieure de la partie cylindrique (12) étant parallèle à l'axe central de l'élément formant carter avant et coaxiale avec ledit axe central; et en ce que le bossage (3a) est configuré pour permettre le positionnement du carter avant de convertisseur de couple par rapport à des organes correspondants d'un moteur. 2. Carter avant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie cylindrique (12) est formée pour faire saillie sur l'élément formant carter avant (3) en direction du moteur. 3. Carter avant selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des portions de la surface périphérique extérieure de la partie cylindrique (12) est formée par un enlèvement de matière par coupe. 4. Procédé de fabrication d'un carter avant de convertisseur de couple comportant un bossage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à déformer une partie centrale du carter avant (3) d'un convertisseur de couple (1) au cours d'un premier processus de pressage, pour ainsi définir une bosse (30b) centrée sur le carter avant; à déformer la bosse (30b) au cours d'un second processus de pressage pendant lequel une matrice (D) et un organe de retenue (R) sont utilisés, l'organe de retenue (R) comportant une partie saillante destinée à former un creux (11a) sur le bossage; et à usiner une partie d'extrémité du bossage (3a) pour former un renfoncement sur une surface cylindrique extérieure du bossage.