Brevet FR3071425A1 — publié le 20190329

L'invention concerne une machine de déformation orbitale d'une portée annulaire d'un organe pour former une collerette essentiellement radiale, un procédé de réalisation d'un telle collerette au moyen d'un telle machine, ainsi qu'un palier à roulement dont l'organe tournant est équipé d'une telle collerette. Selon une application particulière, la collerette présente des cannelures d'engrenage qui sont réparties angulairement, lesdites cannelures étant destinées à permettre la transmission d'un couple moteur à l'organe tournant. Un tel palier permet le montage en rotation d'une roue de véhicule automobile qui est entraînée en rotation par un bol de transmission comprenant notamment un joint homocinétique et des cannelures d'engrenage qui coopèrent avec les cannelures d'engrenage de l'organe tournant. Pour réaliser une collerette, il est connu d'utiliser une machine de déformation orbitale comprenant un bâti sur lequel une broche primaire est entraînée en rotation, une broche secondaire portant un outil de déformation étant liée en rotation libre à ladite broche primaire de sorte que ledit outil soit entraîné en rotulage lors de la rotation de ladite broche primaire. Ainsi, en déplaçant coaxialement l'outil entraîné en rotulage par rapport à la portée annulaire de l'organe, cette dernière peut être déformée orbitalement de façon progressive pour former une collerette essentiellement radiale. Toutefois, l'entraînement en rotulage induit une rotation propre de la broche secondaire autour de son axe, qui est source d'usure de l'outil, notamment du fait de sa vitesse de glissement lors de son accostage sur la portée annulaire. Pour tenter de résoudre ce problème, il existe des machines dans lesquelles la broche secondaire est associée au bâti par une liaison de type sphérique à doigt pour obliger la broche secondaire à tourner dans sa liaison avec la broche primaire et avoir ainsi un mouvement uniquement de rotulage. 2 Cependant, avec une telle liaison, la trajectoire des différents points de l'outil est fixée par la machine, induisant des efforts si la déformation réalisée nécessite des variations de trajectoire auquel l'outil ne pourra pas s'adapter du fait de sa trajectoire imposée. 5 En particulier, pour la formation de cannelures d'engrenage réparties angulairement, la liaison de type sphérique à doigt rend le système hyperstatique, ce qui est néfaste à une bonne définition desdites cannelures. 10 Par ailleurs, lors de la déformation, très peu de points de contact outil / portée annulaire sont situés sur la droite de roulement sans glissement, ce qui signifie que la plupart des points de l'outil ont une vitesse relative par rapport à ladite portée et génèrent donc un effort via le frottement. 15 La résultante des efforts de tous les points est variable en fonction du stade de déformation de la portée annulaire et est à la source d'une rotation de l'outil autour de son axe. Et, dans le cas d'une liaison de type sphérique à doigt, cet effort de rotation est amplifié puisque l'outil est contraint à suivre sa trajectoire. 20 L'invention a pour but de résoudre les problèmes de l'art antérieur en proposant notamment une machine de déformation orbitale permettant de limiter l'usure de l'outil, tout en fiabilisant la précision de ladite déformation, notamment en relation avec la réalisation de cannelures d'engrenage sur un organe tournant d'un palier à roulement. 25 A cet effet, selon un premier aspect, l'invention propose une machine de déformation orbitale d'une portée annulaire d'un organe pour former une collerette essentiellement radiale, ladite machine comprenant un bâti sur lequel une broche primaire est entraînée en rotation autour d'un axe, et une broche 30 secondaire portant un outil de déformation, ladite broche secondaire étant liée à ladite broche primaire en rotation libre autour d'un axe de sorte que ledit outil soit entraîné en rotulage lors de la rotation de ladite broche primaire, la broche secondaire étant liée au bâti par un dispositif comprenant un moyen d'attache 3 présentant une première extrémité associée à ladite broche secondaire et une deuxième extrémité associée audit bâti, ledit moyen d'attache étant maintenu en tension par un moyen élastique qui est agencé pour contraindre la rotation de ladite broche secondaire autour de son axe en l'absence d'effort de déformation 5 appliqué par ledit outil. Selon un deuxième aspect, l'invention propose un procédé de réalisation d'une collerette essentiellement radiale par déformation d'une portée annulaire d'un organe au moyen d'une telle machine, dans lequel un effort de déformation est 1 0 appliqué entre l'outil entraîné en rotulage et ladite portée annulaire, ledit effort étant supérieur à celui appliqué par le moyen élastique de contrainte de la rotation de la broche secondaire autour de son axe. Selon un troisième aspect, l'invention propose un palier à roulement destiné au 15 montage d'une roue motrice de véhicule automobile, ledit palier présentant un organe tournant monté en rotation par rapport à un organe fixe par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants, ledit organe tournant comprenant des moyens d'association de la roue et une collerette annulaire sur laquelle des cannelures d'engrenage sont réalisées par mise en oeuvre d'un tel procédé, 20 lesdites cannelures étant destinées à permettre la transmission d'un couple moteur à l'organe tournant. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures annexées, dans lesquelles : 25 - les figures 1 a et lb sont des schémas de principe d'une machine selon un mode de réalisation de l'invention, respectivement en vue de côté (figure 1 a) et en vue de dessous (figure 1 b) ; - la figure 2 est un schéma montrant l'accostage de l'outil d'une machine selon l'invention sur une portée annulaire à déformer orbitalement ; 30 - la figure 3 est une représentation en perspective d'un palier à roulement selon un mode de réalisation de l'invention. 4 En relation avec la figure 3, on décrit ci-dessous un système d'entraînement en rotation d'une roue de véhicule automobile comprenant un palier à roulement permettant le montage en rotation de ladite roue. 5 Pour ce faire, le palier présente un organe tournant 1 monté en rotation par rapport à un organe fixe 2 par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants 3. Dans le mode de réalisation représenté, l'organe intérieur 1 est tournant et l'organe extérieur 2 est fixe, les termes « extérieur » et « intérieur » étant définis par rapport à l'axe A de rotation du palier, respectivement pour une 10 localisation éloignée et proche dudit axe. Toutefois, l'invention peut s'appliquer à un montage dans lequel l'organe extérieur est tournant et l'organe intérieur est fixe. L'organe tournant 1, par exemple réalisé en acier, présente un alésage 4 et 15 comprend des moyens d'association de la roue qui, sur la figure 3, sont formés d'une bride 5 sur laquelle sont formés des trous 6 de fixation de la roue par vissage. De même, l'organe fixe 2 comprend des moyens d'association à la structure du véhicule, par exemple des moyens d'association à un élément de suspension dudit véhicule, lesdits moyens étant, sur la figure 3, formés d'une 20 bride 7 sur laquelle sont formés des trous 8 de fixation par vissage. Par ailleurs, l'organe tournant 1 présente une portée frontale annulaire 9 sur laquelle sont réalisées des cannelures d'engrenage 10 destinées à permettre la transmission d'un couple moteur audit organe tournant pour faire tourner la roue. En particulier, la portée frontale 9 est formée sur une collerette 11 essentiellement radiale qui est conformée pour assurer l'immobilisation axiale sur l'organe tournant 1 d'une bague rapportée 12 sur laquelle est formée une piste de roulement pour les corps roulants 3. Dans le cas du montage d'une roue motrice, l'entraînement en rotation de la roue peut être réalisé par un bol de transmission d'un couple moteur à l'organe tournant 1 par l'intermédiaire des cannelures d'engrenage 10, ledit bol étant 25 30 5 actionné en rotation par le moteur du véhicule et comprenant notamment un joint homocinétique (CVJ) par exemple de type Rzeppa. Pour ce faire, le bol de transmission comprend des cannelures d'engrenage qui 5 coopèrent avec les cannelures d'engrenage 10 de l'organe tournant 1 pour assurer la transmission du couple moteur entre ledit bol de transmission et ledit organe tournant. En particulier, les cannelures d'engrenage 10 respectives de l'organe tournant 1 10 et du bol de transmission présentent une géométrie analogue de sorte à pouvoir s'imbriquer axialement par décalage angulaire relatif pour permettre la transmission du couple moteur audit organe tournant. En relation avec les figures 1 et 2, on décrit ci-dessous une machine de 15 déformation orbitale d'une portée annulaire 9 d'un organe 1 pour former une collerette 11 essentiellement radiale. Selon une réalisation avantageuse, la machine permet la formation d'une collerette 11 pourvue de cannelures d'engrenage 10 telle que décrite ci-dessus. 20 La machine comprend un bâti 20 sur lequel une broche primaire 21 est entraînée en rotation autour d'un axe ZO, au moyen d'un moteur. Selon une réalisation avantageuse, la broche primaire 21 est associée en liaison pivot au bâti 20. La machine comprend également une broche secondaire 22 portant un outil 23 25 de déformation, ladite broche secondaire étant liée à la broche primaire 21 en rotation libre autour d'un axe Z1. Selon une réalisation avantageuse, la broche secondaire 22 est associée en liaison pivot à la broche primaire 21. La liaison entre les broches 21, 22 est agencée de sorte que l'outil 23 soit 30 entraîné en rotulage lors de la rotation de la broche primaire 21. Pour ce faire, les figures 1 illustrent une liaison de la broche secondaire 22 selon un point A de l'axe Z1 qui est décalé radialement d'un point B de l'axe ZO, notamment afin que l'axe Z1 forme un angle a compris entre 3° et 12° avec l'axe ZO, plus précisément 6 entre 4° et 9°. Dans la réalisation représentée, l'outil 23 rotule autour du point d'intersection C entre les axe ZO et Z1 le long d'un cône d'angle a. Ainsi, en déplaçant coaxialement l'outil 23 entraîné en rotulage par rapport à la 5 portée annulaire 9 de l'organe 1, cette dernière peut être déformée orbitalement de façon progressive pour former une collerette 11 essentiellement radiale. Selon une réalisation, l'outil 23 est sous la forme d'une bouterolle assurant la déformation. 10 En outre, l'outil 23 de déformation peut présenter un motif géométrique, notamment des dentures pour réaliser les cannelures 10 de la figure 3, à imprimer sur la collerette 11 lors de sa déformation. En relation avec les figures 1, la broche secondaire 22 est liée au bâti 20 par un 15 dispositif comprenant un moyen d'attache 24 présentant une première extrémité 24a associée à ladite broche secondaire et une deuxième extrémité 24b associée audit bâti. De façon avantageuse, la première 24a et/ou la deuxième 24b extrémité du moyen d'attache 24 est associée en liaison rotule à respectivement la broche secondaire 22 et le bâti 20. Selon une réalisation, le moyen d'attache 20 24 peut comprendre un câble, une tige ou analogue. Le moyen d'attache 24 est maintenu en tension par un moyen élastique 25 qui est agencé pour contraindre la rotation de la broche secondaire 22 et donc de l'outil 23 autour de l'axe Z1 en l'absence d'effort de déformation appliqué par ledit 25 outil. Ainsi, lors de l'accostage de l'outil 23 sur la portée annulaire 9, le moyen élastique 25 permet de limiter leur vitesse relative afin de limiter l'usure dudit outil. En particulier, le moyen élastique 25 n'autorise pas la rotation sur un tour de l'outil 23 autour de l'axe Z1, tout en laissant libre ladite rotation sur quelques degrés 30 d'angle. Selon une réalisation, le moyen élastique 25 est agencé pour contraindre la rotation de la broche secondaire 22 autour de l'axe Z1 suivant un effort qui est 7 inférieur à l'effort de déformation appliqué par l'outil 23, notamment en étant plus de dix fois inférieur. Ainsi, après l'accostage, la contrainte exercée par le moyen élastique 25 sur 5 l'outil 23 devient négligeable, ce qui permet audit outil, notamment en ce que le frottement induit par la déformation joue alors le rôle d'anti-rotation de l'outil 23 autour de l'axe Z1, de pouvoir se positionner de façon optimale afin d'autoriser une flexibilité dans sa trajectoire de déformation. 10 La machine décrite ci-dessus permet la mise en oeuvre d'un procédé de réalisation d'une collerette 11 essentiellement radiale par déformation d'une portée annulaire 9 d'un organe 1, dans lequel un effort de déformation est appliqué entre l'outil 23 entraîné en rotulage et ladite portée annulaire, ledit effort étant supérieur à celui appliqué par le moyen élastique 25 de contrainte de la 15 rotation de la broche secondaire 22 autour de l'axe Zl. Et, de façon avantageuse, un tel procédé prévoit de réaliser des cannelures d'engrenage 10 qui sont réparties angulairement sur la collerette 11 au moyen d'un outil 23 présentant des dentures. En effet, la trajectoire en rotation autour 20 de l'axe Z1 de l'outil 23 étant imposée par les seuls efforts à l'interface avec la portée annulaire 9, les dentures peuvent se positionner de façon optimale dans les cannelures 10 à réaliser lors du rotulage. Selon un mode de réalisation, la machine comprend un dispositif de mise en 25 tension élastique du moyen d'attache 24 qui est interposé entre ses première 24a et deuxième 24b extrémités, notamment en relation avec un moyen d'attache 24 sensiblement inélastique. En relation avec les figures 1, le dispositif de mise en tension comprenant : 30 - une douille 26 associée au bâti 20 ; - un coulisseau 27 monté en translation dans ladite douille ; et - un ressort 28 interposé entre ladite douille et ledit coulisseau, le moyen d'attache 24 étant associé audit coulisseau à l'opposé de sa première 8 extrémité 24a en mettant en contrainte ledit ressort, notamment en compression. Selon une réalisation, la machine comprend des moyens d'ajustement de la 5 contrainte du ressort 28, notamment par réglage de la position de la douille 26 par rapport au bâti 20, pour pouvoir moduler la contrainte exercée par ledit ressort sur l'outil REVENDICATIONS1. Machine de déformation orbitale d'une portée annulaire (9) d'un organe (1) pour former une collerette (11) essentiellement radiale, ladite machine comprenant un bâti (20) sur lequel une broche primaire (21) est entraînée en rotation autour d'un axe (Z0), et une broche secondaire (22) portant un outil (23) de déformation, ladite broche secondaire étant liée à ladite broche primaire en rotation libre autour d'un axe (Z1) de sorte que ledit outil soit entraîné en rotulage lors de la rotation de ladite broche primaire, ladite machine étant caractérisée en ce que la broche secondaire (22) est liée au bâti par un dispositif comprenant un moyen d'attache (24) présentant une première extrémité (24a) associée à ladite broche secondaire et une deuxième extrémité (24b) associée audit bâti, ledit moyen d'attache étant maintenu en tension par un moyen élastique (25) qui est agencé pour contraindre la rotation de ladite broche secondaire autour de l'axe (Z1) en l'absence d'effort de déformation appliqué par l'outil (23). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première (24a) et/ou la deuxième (24b) extrémité du moyen d'attache (24) est associée en liaison rotule à respectivement la broche secondaire (22) et le bâti (20). 3. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de mise en tension élastique du moyen d'attache (24) qui est interposé entre ses première (24a) et deuxième (24b) extrémités. 4. Machine selon la revendication 3, caractérisée en ce que le dispositif de mise en tension comprend une douille (26), un coulisseau (27) monté en translation dans ladite douille et un ressort (28) interposé entre ladite douille et ledit coulisseau, le moyen d'attache (24) étant associé audit coulisseau en mettant en contrainte ledit ressort. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le moyen élastique (25) est agencé pour contraindre la rotation de la 10 broche secondaire (22) autour de l'axe (Z1) suivant un effort qui est inférieur à l'effort de déformation appliqué par l'outil (23). 6. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en 5 ce que la broche secondaire (22) est liée à la broche primaire (21) selon un point (A) de l'axe (Z1) qui est décalé radialement d'un point (B) de l'axe (Z0). 7. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la broche primaire (21) est associée en liaison pivot au bâti (20). 10 8. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la broche secondaire (22) est associée en liaison pivot à la broche primaire (21). 15 9. Machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l'outil (23) de déformation présente un motif géométrique, notamment des dentures, à imprimer sur la collerette (11) à former. 10. Procédé de réalisation d'une collerette (11) essentiellement radiale par 20 déformation d'une portée annulaire (9) d'un organe (1) au moyen d'une machine selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel un effort de déformation est appliqué entre l'outil (23) entraîné en rotulage et ladite portée annulaire, ledit effort étant supérieur à celui appliqué par le moyen élastique (25) de contrainte de la rotation de la broche secondaire (22) autour de l'axe (Z1). 25 11. Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce qu'il prévoit de réaliser des cannelures d'engrenage (10) qui sont réparties angulairement sur la collerette (11) au moyen d'un outil (23) présentant des dentures. 30 12. Palier à roulement destiné au montage d'une roue motrice de véhicule automobile, ledit palier présentant un organe tournant (1) monté en rotation par rapport à un organe fixe (2) par l'intermédiaire d'au moins une rangée de corps roulants (3), ledit organe tournant comprenant des moyens (5, 6) d'association 11 de la roue et une collerette annulaire (9) sur laquelle des cannelures (10) d'engrenage sont réalisées par mise en oeuvre d'un procédé selon la revendication 11, lesdites cannelures étant destinées à permettre la transmission d'un couple moteur à l'organe tournant (1). 5