Brevet FR2915258A1 — publié le 20081024

CORPS COMPOSITE La présente invention concerne un corps composite, tel qu'il est connu par exemple par le document DE 26 28 826 Al ou le document GB 243 518. Dans le document DE-Al susmentionné, le corps composite, qui est réalisé sous la forme d'une roue dentée transmettant un couple de rotation, est formé par un corps de moyeu radialement intérieur, muni d'un profilage extérieur et monté au moyen d'un évidement intérieur sur un arbre, et par un corps extérieur, prévu à distance radiale du corps de moyeu et réalisé sous la forme d'une couronne dentée avec des profilages intérieurs, et par une couche intermédiaire, à savoir une couche d'isolation, qui est prévue entre des profilages intérieurs et extérieurs et qui est destinée à amortir et à constituer une isolation électrique. Le corps intérieur et le corps extérieur sont enfichés dans ce cas sur la couche d'isolation prévue entre eux. Dans le document GB PS susmentionné, le corps extérieur est également une couronne dentée avec des dentures orientées vers l'extérieur et des saillies orientées vers l'intérieur. Le corps de moyeu intérieur est un corps du type flasque avec des trous débouchants axiaux. Le matériau synthétique introduit entre les deux parties relie les deux parties, sachant que pour la transmission du couple de rotation depuis le corps de moyeu ou vers le corps de moyeu, il est établi, en plus de la force de fixation existante, un assemblage par conjugaison de forme par l'intermédiaire des évidements en forme de trous prévus dans la flasque de la partie intérieure. La transmission du couple de rotation depuis la couronne dentée ou vers la couronne dentée est effectuée d'abord également par l'intermédiaire de la force de fixation et en outre par l'intermédiaire d'un assemblage par conjugaison de forme par l'intermédiaire des zones de la couronne dentée, orientées dans le sens radial vers l'intérieur, et des zones de matière plastique situées entre ces dernières. Tant dans des dispositifs selon le document DE OS que dans ceux selon le document GB PS, l'inconvénient réside dans des dépenses de fabrication élevées, en particulier en raison de l'usinage de formage et par enlèvement de copeaux nécessaire pour les pièces métalliques. Dans des dispositifs selon le document GB PS, le moyeu 3, réalisé en acier, doit être serti sur son pourtour afin d'obtenir le bord 6. Ledit bord 6 doit être moleté de manière coûteuse pour garantir un très bon contact avec la masse composite 4. Les forures 7 doivent être poinçonnées ou percées. Les profilés à arêtes vives qui sont représentés dans le document DE OS ne peuvent être obtenus que par un usinage par enlèvement de copeaux, tel que le brochage. Les dispositifs selon le document GB PS ont également l'inconvénient que les bouchons en matière plastique traversant les ouvertures dans la flasque permettent seulement de transmettre un couple de rotation relativement faible, car la surface transmettant le couple de rotation est relativement faible. En outre, en présence de poussées de couple de rotation, les bouchons traversant dans le sens axial peuvent être cisaillés. Des dentures, telles que celles représentées dans le document DE OS sont en ce sens plus avantageux, mais lesdites dentures, comme il a déjà été évoqué, exigent des dépenses de fabrication plus élevées. Par conséquent, le but de la présente invention 35 est de réaliser à coûts plus avantageux des corps composites de ce type, tant sur le plan des matériaux utilisés que sur le plan du montage et de l'usinage. En outre, l'objectif est de pouvoir transmettre des couples de rotation avec des valeurs plus élevées. Cet objectif est résolu selon la présente invention par le fait que le corps composite, qui peut être une roue dentée, mais aussi un amortisseur de vibrations ou similaire, est formé par un corps de moyeu radialement intérieur, muni de profilages extérieurs et apte à être monté au moyen de son évidement intérieur sur un arbre, ainsi que par un corps extérieur, prévu à distance radiale du corps de moyeu et muni de profilages intérieurs, et dans lequel corps composite est prévu en outre, entre les profilages intérieurs et extérieurs, une couche intermédiaire reliant ces derniers, laquelle peut être introduite entre les deux parties, sachant que le corps de moyeu et/ou le corps extérieur sont des pièces réalisées par un formage massif. Dans ce cas, il peut être avantageux dans de nombreux cas que, du moins une de ces parties - corps extérieur ou corps de moyeu - est une pièce en acier, réalisée en particulier par formage massif, tel que le forgeage. Des pièces de ce type sont avantageuses en coûts et sont aisément réalisables. En outre, il est également avantageux qu'il soit inutile de modifier par un usinage par enlèvement de copeaux les profilages extérieurs et/ou intérieurs formés sur lesdites parties, sachant qu'il s'y ajoute un avantage supplémentaire, selon lequel la rugosité de la surface peut encore être augmentée de manière à obtenir une meilleure adhérence de la matière plastique, telle qu'une matière thermoplastique, introduite, par injection par exemple, entre le corps extérieur et le corps de moyeu. Dans la grande majorité des cas, il suffit que les surfaces des profilés intérieurs et/ou extérieurs soient soumises après le formage à un processus de nettoyage, qui peut inclure également le grenaillage, tel que le sablage ou le grenaillage à billes, ou similaire. La partie de surface, destinée à la réalisation de l'assemblage entre les surfaces des profilés extérieurs et/ou intérieurs, peut être agrandie encore davantage lorsqu'au moins un des profilages est effectué selon une forme sinusoïdale ou similaire à une forme sinusoïdale. Les profilages peuvent également être réalisés de telle sorte qu'ils se chevauchent dans le sens radial. Une possibilité avantageuse de réalisation d'un corps composite de ce type réside dans le fait que le corps extérieur, en particulier en cas d'utilisation de la pièce pour une roue dentée, est usiné à l'état fini après un processus de trempe, nécessaire le cas échéant, déjà avant l'assemblage avec le corps intérieur, c'est-à-dire encore avant la vulcanisation des deux parties, la denture extérieure est usinée à l'état fini, c'est-à-dire, par exemple, rodée, meulée, repassée ou similaire. En outre, il peut être avantageux que, avant l'assemblage entre le corps extérieur et le corps de moyeu, le corps intérieur (également) soit usiné à l'état fini, en particulier le contour intérieur, précédemment trempé, est soumis à un usinage de précision et de finition, le contour intérieur pouvant être une forure lisse ou être muni d'une denture. En outre, le corps composite peut être réalisé de manière avantageuse du fait que le contour intérieur de la partie intérieure et/ou le contour extérieur de la partie extérieure est usiné à l'état fini, par exemple par un usinage de finition, seulement après l'assemblage entre la partie intérieure et la partie extérieure au moyen de la couche intermédiaire. Par une méthode de ce type ou un procédé de ce type, la partie intérieure et la partie extérieure peuvent être réalisées et peuvent aussi être assemblées entre elles sans satisfaire à de grandes exigences de précision, les tolérances existantes étant compensées par l'usinage effectué après l'assemblage des deux parties, par exemple après la vulcanisation destinée à relier les deux parties. L'invention est expliquée de manière plus détaillée à l'appui des figures 1 - 2, parmi lesquelles : la figure 1 est une vue en élévation d'un corps 15 composite selon l'invention sous la forme d'une roue dentée 1 ; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II sur la figure 1 ; et la figure 3 est une vue en 3D à plus petite 20 échelle d'une roue dentée composite. La roue dentée 1 est formée par un corps de moyeu 2, qui comporte un évidement intérieur 3 et un profilage 4 sur son pourtour extérieur. Le profilage 4 est réalisé sous forme d'ondulations avec des crêtes 4a 25 et des creux 4b. Le corps extérieur 5 entoure le moyeu 2 à distance radiale du corps de moyeu 2. Ledit corps extérieur est muni dans le sens radial à l'extérieur d'un profil denté 6 et dans le sens radial à l'intérieur d'un 30 profilage intérieur 7, qui est réalisé sous forme d'ondulations avec des crêtes 7a et des creux 7b. Le profilage 4, de même que le profilage 7 sont réalisés selon une forme sinusoïdale ou une forme similaire à une forme sinusoïdale. Entre les profilages 35 4 et 7 est prévue au moins une couche intermédiaire 8 élastique amortissant les bruits et/ou les vibrations, laquelle est moulée par injection, coulée ou vulcanisée. Ladite couche intermédiaire 8 peut aussi être déposée, par exemple par vulcanisation, collage ou similaire, uniquement sur une des deux parties 2, 5 ou sur un corps réalisé en soi, sur lequel sont emmanchées ou enfichées les deux parties et qui est assemblé, tel que collé, scellé ou similaire, avec au moins une des parties. Dans le présent exemple de réalisation, le corps de moyeu 2 et le corps extérieur 5 sont réalisés sous forme de pièces forgées et l'un ou les deux profilages 4, 7 ont au moins sensiblement la structure obtenue lors du forgeage ; ils n'ont pas été usinés ici par enlèvement de copeaux, néanmoins ils ont été soumis avantageusement à un nettoyage, tel qu'un nettoyage chimique et/ou grenaillage, avant l'assemblage avec la couche intermédiaire 8 ou avant sa mise en place. Avant l'assemblage du moyeu 2 et/ou du corps extérieur 5 ou avant la mise en place de la couche intermédiaire 8, le corps de moyeu 2 peut être soumis à un usinage de finition, c'est-à-dire que le contour intérieur rond, le cas échéant trempé, de l'évidement 3 est meulé, usiné au tour, rodé ou similaire. Le contour intérieur peut cependant aussi être muni d'un profil denté 3a, qui est soumis, comme ci-dessus, à un usinage de finition après qu'au moins ce profil denté 3a du corps de moyeu 2 ait été trempé au préalable et avant l'assemblage avec la couche intermédiaire et/ou le corps extérieur. Le contour intérieur rond ou muni d'un profil denté peut cependant aussi être usiné à l'état non trempé et comme il est décrit. De même, il est possible d'effectuer un usinage de 35 finition sur la denture 6 du corps extérieur 5 avant la mise en place ou la vulcanisation de la couche intermédiaire 8 ou avant la pose du corps extérieur 5, c'est-àdire avant l'assemblage du profilage 7 avec la couche intermédiaire 8, à savoir, par exemple, le collage du profilage avec la couche intermédiaire déposée au préalable sur le corps de moyeu 2. Mais il peut aussi être avantageux de réaliser l'usinage de finition du contour intérieur 3 et/ou de la denture 6 après que le corps de moyeu 2 et le corps extérieur 5 aient été reliés l'un à l'autre par la couche intermédiaire 8. Il apparaît que par la réalisation du corps de moyeu 2 et/ou du corps extérieur 5 sous forme de pièces forgées et que par la suppression d'un quelconque usinage par enlèvement de copeaux des profilages 4 et 7, la réalisation de corps composites de ce type est nettement moins coûteuse. Grâce aux surfaces relativement grandes, à savoir la configuration au moins sensiblement sinusoïdale des profilages 4 et 7, ainsi que grâce à la structure forgée relativement rugueuse, sensiblement verticale, de ces surfaces, la force de fixation entre lesdites surfaces et le corps intermédiaire peut être nettement améliorée et donc également la transmission des couples de rotation et la durabilité, à savoir la durée de vie. Compte tenu des arrondis doux des profilages à forme sinusoïdale, le risque de cisaillage est pratiquement supprimé. Des corps composites avec une telle structure conviennent, sur la base des avantages auxquels ils sont liés, tout particulièrement à l'utilisation sous la forme de roues fixes ou roues libres dans des véhicules automobiles. REVENDICATIONS 1. Corps composite, tel qu'une roue dentée, formé par un corps de moyeu radialement intérieur, muni de profilages extérieurs et apte à être monté au moyen de son évidement intérieur sur un arbre, par un corps extérieur, prévu à distance radiale du corps de moyeu et muni de profilages intérieurs, et par une couche intermédiaire, prévue entre les profilages intérieurs et extérieurs et reliant ceux-ci, caractérisé en ce que le corps de moyeu et/ou le corps extérieur sont des parties métalliques réalisées par formage massif. 2. Corps composite selon la revendication 1, caractérisé en ce que les profils intérieurs et/ou extérieurs ne sont ni réalisés ni modifiés par un usinage par enlèvement de copeaux. 3. Corps composite selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la/les surface (s) profilée (s) est/sont soumise(s), après le formage, à un processus de nettoyage. 4. Corps composite selon l'une quelconque des 25 revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la/les surface (s) profilée (s) est/sont grenaillée(s). 5. Corps composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'au moins un 30 des profilages est réalisé avec une forme sinusoïdale ou une forme similaire à une forme sinusoïdale. 6. Corps composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le corps 35 extérieur, avant son assemblage avec le corpsintérieur, est usiné à l'état fini, en particulier la denture extérieure est trempée et, par exemple, soumise à un usinage de finition à l'état trempé. 7. Corps composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps intérieur, avant son assemblage avec le corps extérieur, est usiné à l'état fini, en particulier le contour intérieur est trempé et, par exemple, soumis à un usinage de finition à l'état trempé. 8. Corps composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le contour intérieur du corps intérieur est un profil denté, qui est trempé après la réalisation du profil et est soumis à un usinage de finition après la trempe. 9. Corps composite selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, après l'assemblage entre la partie intérieure et la partie extérieure, le contour intérieur de la partie intérieure et/ou le contour extérieur de la partie extérieure est soumis à un usinage de finition à l'état trempé.