Brevet FR3043580A1 — publié le 20170519

ENSEMBLE DE RODAGE POUR CARTER-CYLINDRES [0001] La présente invention porte sur un ensemble de rodage pour carter-cylindres. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse, mais non exclusive, dans le domaine des véhicules automobiles. [0002] On connaît des machines comportant des éléments actifs, tels que des rodoirs, montés coulissants par rapport à un corps entre une position rétractée et une position déployée. Le déplacement des éléments actifs est commandé par un système hydraulique généralement conçu pour une machine dédiée à un seul type d'opération d'usinage. [0003] Un tel système n'est toutefois pas adapté à l'utilisation de rodoirs sur des centres d'usinage réalisant un ensemble d'opérations (alésage, rodage, finition) à l'aide d'outils interchangeables. [0004] L'invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant un ensemble de rodage pour carter-cylindres comportant: - un corps, - au moins un élément actif monté coulissant par rapport au corps entre une position rétractée et une position déployée, caractérisé en ce que l'ensemble comporte en outre, - un élément d'expansion muni d'au moins une première face inclinée en contact avec une face inclinée correspondante d'un premier élément actif, et - un arbre d'expansion coopérant par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale avec l'élément d'expansion de telle façon qu'une rotation de l'arbre est apte à entraîner un déplacement en translation de l'élément d'expansion engendrant le passage de l'élément actif de la position rétractée à la position déployée. [0005] L'invention permet ainsi de contrôler précisément l'expansion des éléments actifs par rotation de l'arbre d'expansion. En outre, l'ensemble proposé pourra aisément être monté et démonté pour effectuer, si besoin, un changement d'outil sur le centre d'usinage. [0006] Selon une réalisation, l'élément actif est un porte pierre, ou un élément de coupe, tel qu'une plaquette carbure. [0007] Selon une réalisation, l'ensemble comporte en outre un système d'attachement pour son montage sur une machine-outil. 3043580 2 [0008] Selon une réalisation, le système d'attachement est de type HSK. [0009] Selon une réalisation, l'arbre d'expansion est monté rotatif par rapport au corps par l'intermédiaire: - d'un premier roulement, interposé entre un épaulement annulaire de l'arbre et une 5 face en regard du corps du système d'attachement, et - d'un deuxième roulement, interposé entre l'épaulement annulaire de l'arbre et une face en regard du corps. [0010] Selon une réalisation, le premier roulement et le deuxième roulement sont des roulements de type à aiguilles. 10 [0011] Selon une réalisation, l'arbre d'expansion comporte du côté de son extrémité libre une tête destinée à coopérer avec un système de vissage. La rotation de l'arbre à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse de rotation de l'ensemble permet ainsi d'assurer le déplacement de l'élément d'expansion. [0012] Selon une réalisation, l'élément d'expansion est muni d'au moins une deuxième 15 face inclinée en contact avec une face inclinée correspondante d'un deuxième élément actif, la deuxième face étant inclinée dans une direction opposée par rapport à la première face de l'élément d'expansion. Ainsi, lorsque l'arbre tourne dans un premier sens il est possible de faire passer en position déployée les premiers éléments actifs, tandis que les deuxièmes éléments actifs pourront passer en position déployée lorsque l'arbre tourne dans un 20 deuxième sens opposé. [0013] Selon une réalisation, l'ensemble comporte un ensemble de canaux pour acheminer un liquide de lubrification vers la liaison hélicoïdale et vers une zone de coupe ou de rodage. [0014] Selon une réalisation, l'arbre d'expansion est monté rotatif par rapport au corps par 25 l'intermédiaire d'une noix de guidage. [0015] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. [0016] La figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un ensemble de rodage selon la 30 présente invention muni d'un ensemble d'éléments actifs portant des pierres abrasives; 3043580 3 [0017] La figure 2 est une coupe transversale du corps de l'ensemble selon l'invention comportant plusieurs éléments actifs répartis autour du corps et espacés angulairement de manière régulière; [0018] La figure 3 est une vue en coupe longitudinale partielle illustrant une variante de 5 réalisation de l'invention dans laquelle deux ensembles d'éléments actifs sont activables par déplacement de l'élément d'expansion suivant deux directions axiales opposées; [0019] La figure 4 est une vue en coupe illustrant une variante de réalisation de l'ensemble selon la présente invention comportant une noix de guidage en replacement des roulements. [0020] Les éléments identiques, similaires, ou analogues conservent la même référence 10 d'une figure à l'autre. [0021] La figure 1 représente un ensemble de rodage 1 comportant un corps 3 d'axe X muni d'au moins un élément actif 9 monté coulissant par rapport au corps 3. Chaque élément actif 9 est mobile suivant une direction radiale par rapport à l'axe X entre une position rétractée dans laquelle l'élément actif 9 ne fait pas saillie par rapport au corps 3 (l'élément 15 actif 9 est alors dans le prolongement ou en retrait par rapport à une périphérie externe du corps 3), et une position déployée dans laquelle l'élément actif 9 fait saillie par rapport au corps 3 pour permettre une opération d'usinage d'une pièce, telle qu'un fût de carter-cylindres. [0022] En l'occurrence, l'élément actif 9 est un porte-pierre. Une pierre abrasive 10 est 20 montée sur le porte-pierre. La pierre abrasive 10 pourra être réalisée en céramique ou en diamant. En variante, l'élément actif 9 est un élément de coupe, tel qu'une plaquette carbure, ou tout autre élément adapté à un usinage industriel d'une pièce de moteur thermique. De préférence, comme cela est bien visible sur la figure 2, l'ensemble 1 comporte une pluralité d'éléments actifs, par exemple six, espacés angulairement de manière régulière suivant une 25 circonférence du corps 3. [0023] Un élément d'expansion 5 est muni des faces inclinées 26, chaque face inclinée 26 étant en contact avec une face inclinée 28 correspondante d'un élément actif 9. Un arbre d'expansion 8 coopère par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale 7 avec l'élément d'expansion 5. Ainsi, une rotation de l'arbre 8 dans un premier sens S1 est apte à entraîner 30 un déplacement en translation axial de l'élément d'expansion 5 dans une direction opposée au système d'attachement 2, ce qui engendre le passage des éléments actifs 9 de la position 3043580 4 rétractée à la position déployée du fait du contact entre les surfaces inclinées 26 et 28 associées à chaque élément actif 9. [0024] Par ailleurs, une rotation de l'arbre 8 dans un deuxième sens opposé S2 au premier sens S1 est apte à entraîner un déplacement en translation axial de l'élément d'expansion 5 5 en direction du système d'attachement 2, ce qui engendre le passage des éléments actifs 9 de la position rétractée à la position déployée. Afin de faciliter le retour des éléments actifs 9 en position rétractée, on prévoit un système de rappel 15 comportant au moins un organe élastique annulaire 16 coopérant avec une gorge ménagée dans chaque élément actif 9. En l'occurrence, on utilise deux éléments élastiques annulaires 16 situées chacun à une des 10 extrémités des éléments actifs 9. [0025] La liaison hélicoïdale 7 est de type vis-écrou avec un filetage ménagé dans l'arbre d'expansion 8 coopérant avec un taraudage ménagé dans un alésage borgne de l'élément d'expansion 5. [0026] L'arbre d'expansion 8 est monté rotatif par rapport au corps 3 par l'intermédiaire 15 d'un premier roulement 20, par exemple de type à aiguilles, interposé entre un épaulement annulaire 24 de l'arbre 8 et une face en regard du corps 4 système d'attachement 2, et d'un deuxième roulement 21, par exemple de type à aiguilles, interposé entre l'épaulement annulaire 24 de l'arbre 8 et une face en regard du corps 3. Par ailleurs, l'arbre 8 comporte du côté de son extrémité libre une tête 25 destiné à coopérer avec un système de vissage 20 (non représenté), par exemple de type vis à six pans. La rotation de l'arbre 8 à une vitesse légèrement supérieure à la vitesse de rotation de l'ensemble permet d'assurer le déplacement de l'élément d'expansion 5. [0027] Le système d'attachement 2, par exemple de type HSK, est lié au corps 3 par des moyens de fixation 11, tels que des vis. Le système d'attachement 2 permet un montage et 25 un démontage aisé de l'ensemble 1 sur une machine-outil. [0028] L'ensemble 1 comporte également un ensemble de canaux 22, 23 pour acheminer un liquide de lubrification, par exemple de l'huile, vers la liaison hélicoïdale 7 de l'arbre d'expansion 8 et vers une zone de coupe ou de rodage constituée par les éléments actifs 9. A cet effet, au moins un canal longitudinal 22 est associé à des canaux 23 débouchant à 30 l'extérieur du corps 3 pour lubrifier la zone de coupe entre l'élément actif 9 et le carter- cylindres à usiner. 3043580 5 [0029] Dans une variante de réalisation illustrée par la figure 4, l'arbre d'expansion 8 est monté rotatif par rapport audit corps 3 par l'intermédiaire d'une noix de guidage 30 remplaçant l'utilisation des roulements 20, 21 et de l'épaulement 24 correspondant. [0030] Dans un perfectionnement du système illustré à la figure 3, l'élément d'expansion 5 5 comporte des deuxièmes faces inclinées 27, chacune étant en contact avec une face inclinée 29 correspondante d'un élément actif 9' appartenant à un deuxième ensemble. Les faces 27 de l'élément d'expansion 5 sont inclinées dans des directions opposées par rapport aux faces 26 de l'élément d'expansion 5. [0031] Ainsi, lorsque l'arbre 8 tourne dans le premier sens S1 de manière à déplacer 10 l'élément d'expansion 5 suivant la direction D1, il est possible de faire passer en position déployée les éléments actifs 9 (les éléments actifs 9' étant alors en position rétractée). En revanche, lorsque l'arbre 8 tourne dans le sens opposé S2 de manière à déplacer l'élément d'expansion 5 suivant la direction D2, ce sont les éléments actifs 9' qui passeront en position déployées (les éléments actifs 9 retournant alors en position rétractée). On peut ainsi 15 intégrer aisément deux fonctions d'usinage sur le même ensemble 1. [0032] Bien entendu, la description qui précède a été donnée à titre d'exemple uniquement et ne limite pas le domaine de l'invention dont on ne sortirait pas en remplaçant certains éléments par tous autres équivalents. REVENDICATIONS: 1. Ensemble de rodage (1) pour carter-cylindres comportant: - un corps (3), - au moins un élément actif (9) monté coulissant par rapport audit corps (3) entre une position rétractée et une position déployée, caractérisé en ce que ledit ensemble (1) comporte en outre, - un élément d'expansion (5) muni d'au moins une première face inclinée (26) en contact avec une face inclinée (28) correspondante d'un premier élément actif (9), et - un arbre d'expansion (8) coopérant par l'intermédiaire d'une liaison hélicoïdale (7) avec ledit élément d'expansion (5) de telle façon qu'une rotation dudit arbre (8) est apte à entraîner un déplacement en translation dudit élément d'expansion (5) engendrant le passage dudit élément actif (9) de la position rétractée à la position déployée. 2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit élément actif (9) est un porte pierre, ou un élément de coupe, tel qu'une plaquette carbure. 3. Ensemble selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système d'attachement (2) pour son montage sur une machine-outil. 4. Ensemble selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit système d'attachement (2) est de type HSK. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit arbre d'expansion (8) est monté rotatif par rapport audit corps (3) par l'intermédiaire: - d'un premier roulement (20), interposé entre un épaulement annulaire (24) dudit arbre (8) et une face en regard dudit corps (4) dudit système d'attachement (2), et - d'un deuxième roulement (21), interposé entre ledit épaulement annulaire (24) dudit arbre (8) et une face en regard dudit corps (3). 6. Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit premier roulement (20) et ledit deuxième roulement (21) sont des roulements de type à aiguilles. 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit arbre d'expansion (8) comporte du côté de son extrémité libre une tête (25) destinée à coopérer avec un système de vissage. 3043580 7 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit élément d'expansion (5) est muni d'au moins une deuxième face inclinée (27) en contact avec une face inclinée (29) correspondante d'un deuxième élément actif (9'), ladite deuxième face (27) étant inclinée dans une direction opposée par rapport à ladite 5 première face (26) dudit élément d'expansion (5). 9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comporte un ensemble de canaux pour acheminer un liquide de lubrification vers ladite liaison hélicoïdale (7) et vers une zone de coupe ou de rodage. 10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que 10 ledit arbre d'expansion (8) est monté rotatif par rapport audit corps (3) par l'intermédiaire d'une noix de guidage (30).