Brevet FR3147363A1 — publié le 20241004

Dispositif de posage d’une bague en acier (12, 20) présentant une série de perçages (14) répartis sur son contour, pour réaliser des mesures de dureté sur sa surface extérieure par un système qui exerce par un poinçon (24) une force perpendiculaire à la surface, ce dispositif comportant un support comprenant un moyeu (6) rentrant dans la bague (12, 20), présentant une surface supérieure de posage (8) du contour intérieur de la bague disposant de tenons (10) qui s’ajustent dans des perçages de la bague (14) en réalisant son positionnement. Figure 1 DISPOSITIF DE POSAGE D’UNE BAGUE METALLIQUE POUR MESURES DE DURETE La présente invention concerne un dispositif de posage d’une bague métallique pour réaliser des mesures de dureté sur son contour extérieur, ainsi qu’un poste de mesure de dureté équipé d’un tel dispositif et un ensemble comprenant ce dispositif et une bague. Pour une production en grande série de pièces mécaniques en acier subissant des usinages et des traitements thermiques pour obtenir une dureté, il est généralement prévu d’effectuer un prélèvement périodique d’un échantillon afin d’effectuer une mesure de cette dureté afin de contrôler la stabilité du procédé de fabrication. En particulier pour l’industrie automobile, les éléments de transmission du groupe motopropulseur soumis à des contraintes élevées nécessitent un respect strict du cahier des charges de production de ces éléments. On peut réaliser notamment des essais du type « Vickers » ou « Rockwell » qui appliquent verticalement sur une surface horizontale du matériau un pénétrateur formant un poinçon comportant une pointe ou une bille, avec un effort calibré pour mesurer la pénétration de cet élément dans le matériau afin d’en déduire sa dureté. Un type de poste de mesure de dureté d’un matériau posé sur un plan de travail, présenté notamment par le document DE-A1-2726867, comporte deux supports adhésifs espacés sur ce plan, utilisant par exemple un collage ou un aimant, qui sont reliés entre eux par une traverse. Les liaisons entre la traverse et les supports comportent des rotules permettant des pivotements, une coulisse dans le plan horizontal pour une des liaisons, et pour l’autre liaison un réglage fin de déplacement dans ce plan avec une vis micrométrique. Un système de mesure de la dureté présentant un axe vertical, fixé au milieu de la traverse, comporte une pointe inférieure recevant une contrainte verticale appliquée sur le matériau pour effectuer la mesure. Le réglage de déplacement de la traverse permet de positionner avec précision l’axe vertical du système de mesure pour l’ajuster au point précis à mesurer. Toutefois dans le cas de bagues annulaires, avec une mesure verticale à effectuer sur le contour extérieur de la bague disposée avec un axe horizontal, ce type de poste de mesure connu ne permet pas de maintenir les bagues pour obtenir à la fois un positionnement précis, une perpendicularité de l’appui sur la surface, et un support formant une réaction de réception de la charge de la pointe du système de mesure, juste en dessous de cette surface pour éviter une déformation de la bague. L’opérateur peut maintenir la bague d’une main ce qui ne lui laisse qu’une main libre pour effectuer sa mesure ce qui est peu pratique et prend plus de temps. De plus le positionnement de la pointe de mesure sur la bague n’est pas précis, on peut obtenir des dispersions dans la mesure. Par ailleurs la sécurité de l’opérateur gardant une main sur la bague pour la maintenir n’est pas assurée, en cas de glissement ou de défaillance d’un élément il peut se blesser. De plus avec un glissement de la bague on risque de détériorer le pénétrateur appliquant l’effort, ce qui entraîne des pertes de temps pour le changer et le réapprovisionner, et des coûts supplémentaires. La présente invention a notamment pour but d’éviter ces problèmes de l’art antérieur. Elle propose à cet effet un dispositif de posage d’une bague métallique présentant une série de perçages répartis sur son contour, pour réaliser des mesures de dureté sur sa surface extérieure par un système qui exerce par un poinçon une force perpendiculaire à la surface, ce dispositif étant remarquable en ce qu’il comporte un support comprenant un moyeu rentrant dans la bague, présentant une surface supérieure de posage du contour intérieur de la bague, disposant de tenons qui s’ajustent dans des perçages de la bague en réalisant son positionnement. Un avantage de ce dispositif de posage est que de manière rapide, par une simple dépose de la bague en ajustant les tenons dans les perçages qui donnent un positionnement axial et angulaire de cette bague, on obtient une position de la bague sous l’axe du poinçon avec une précision constante qui apporte une répétabilité de la mesure. L’effort appliqué par le poinçon est alors repris directement par la surface supérieure du posage comportant les deux tenons, qui reçoit l’appui du contour intérieur de la bague pour former la réaction directement sous cet effort, sans risquer de déformation élastique de la bague. De plus la bague est calée et ne peut pas glisser ce qui évite des risques d’incidents. Le dispositif de posage selon l’invention peut comporter de plus une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, qui peuvent être combinées entre elles. Avantageusement, la surface supérieure de posage présente une courbure ajustée sur celle du contour intérieur de la bague. Avantageusement, les deux tenons ajustés dans deux perçages contigus de la bague, présentent un espacement correspondant à la largeur de la liaison entre ces perçages. Avantageusement, dans sa position de posage la bague présente une face transversale en appui sur une surface du support qui réalise une orientation de cette bague. Avantageusement, chaque tenon est formé par une goupille cylindrique serrée dans un perçage de la surface supérieure de posage. En complément, le dispositif de posage peut comporter deux surfaces supérieures de posage disposées en opposition de chaque côté d’une cloison transversale, présentant deux géométries différentes. Dans ce cas, les deux géométries peuvent correspondre à deux diamètres de bagues qui sont différents. Avantageusement, une extrémité de la base du dispositif de posage comporte une vis de butée horizontale qui est réglable. L’invention a aussi pour objet un poste de mesure équipé d’un dispositif de posage avec une vis de butée réglable, comportant un plan de travail supportant ce dispositif comprenant une butée arrière recevant l’appui de la vis réglable. L’invention a de plus pour objet un ensemble comportant un dispositif de posage comprenant l’une quelconque des caractéristiques précédentes et une bague mesurée, remarquable en ce que la bague fait partie d’un joint articulé de transmission de roue de véhicule automobile. L’invention sera mieux comprise et d’autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description ci-après donnée à titre d’exemple, en référence aux dessins annexés dans lesquels : est une vue d’un dispositif de posage selon l’invention comportant deux emplacements pour deux bagues différentes ; et est un schéma vu de dessus présentant l’installation de ce dispositif sur un poste de mesure. La présente un dispositif de posage fortement rigide, comportant une base rectangulaire 2 allongée suivant une direction longitudinale, comprenant au milieu suivant la longueur une cloison transversale 4 recevant d’un côté une bague de petit diamètre 12 et de l’autre côté une bague de grand diamètre 20, ces bagues étant alignées suivant un même axe A disposé longitudinalement par rapport à la longueur de la base 2. Chaque extrémité de la base 2 suivant la direction longitudinale comporte au milieu de sa face transversale une vis d’extrémité de réglage axial 22 pouvant être réglée et bloquée à une longueur prédéfinie. Chaque bague 12, 20 présentant des surfaces extérieure et intérieure sphérique centrées sur un même point de l’axe A, comporte sur son contour dans un plan transversal médian une succession de perçages allongés dans ce plan, prévues pour recevoir chacun une bille d’entraînement d’un joint articulé homocinétique de transmission formant un arbre de roue de véhicule automobile. Les billes sont ajustées dans des rainures disposées suivant des plans axiaux d’une partie intérieure et d’une partie extérieure entourant la bague, pour permettre une articulation entre ces deux parties avec un entraînement en rotation réalisé par les billes. Les bagues 12, 20 sont réalisées dans un acier recevant des traitements thermiques pour obtenir une dureté permettant de résister aux contraintes et à l’usure, qu’il faut contrôler par prélèvement périodique sur la chaîne de production. La cloison transversale du posage 4 reçoit de chaque côté un moyeu 6 disposé suivant l’axe A, comportant une surface supérieure de réaction 8 formant une portion de sphère centrée sur cet axe, qui correspond au rayon de la sphère intérieure de chaque bague 12, 20. Chaque bague 12, 20 comporte sur sa surface supérieure 8 deux tenons formés chacun par une goupille cylindrique 10 disposée verticalement, alignée dans un plan transversal, présentant un espacement correspondant à la largeur de la liaison entre deux perçages 14 de la bague correspondante. Les goupilles 10 insérées à force dans des perçages du moyeu 6, forment de manière économique les tenons. De cette manière un opérateur dépose de manière simple et rapide une bague 12, 20 sur le moyeu 6 correspondant, sur la surface supérieure 8, en introduisant la partie entre deux perçages 14 dans l’espace entre les deux goupilles 10. Dans ce positionnement la face transversale arrière de la bague 12, 20 vient en appui sur la surface 16 de la cloison transversale 4, ce qui confirme la position axiale et angulaire de cette bague qui présente un axe aligné précisément sur celui du moyeu 6. La présente un plan de travail horizontal d’appui d’un poste de mesure comportant deux guides latéraux 30 recevant de manière ajustée la base du dispositif de posage 2 pour régler son positionnement transversal, et une butée arrière 32 recevant l’appui d’une des vis d’extrémité 22 qui a été réglée auparavant pour obtenir suivant l’axe A le positionnement du poinçon 24 par rapport à la bague 12, 20 le recevant. En préparant les deux vis de réglage axial 22 du dispositif de posage pour chacune des bagues correspondantes 12, 20, l’opérateur peut simplement et rapidement poser une bague sur un côté du dispositif, et faire coulisser ce dispositif sur le plan de travail entre les guides latéraux 30 jusqu’à la butée arrière 32 pour obtenir automatiquement un positionnement du poinçon 24 qui est précisément dans le plan médian de la bague 12, 20, entre deux perçages 14. De plus l’axe du poinçon 24 comportant un cône ou une bille est rigoureusement perpendiculaire à la surface d’appui, et le moyeu de soutien 6 reçoit l’appui de l’intérieur de la bague directement sous le poinçon avec une surface correspondante ce qui assure une réaction rigide sous la force F, évitant d’ajouter une élasticité intermédiaire qui perturberait la mesure. Pendant la mesure la bague 12, 20 calée dans toutes les directions ne peut pas bouger ce qui évite tout glissement du poinçon 24, et risque de détérioration de ce poinçon ainsi que d’accident sur le personnel. Dispositif de posage d’une bague en acier (12, 20) présentant une série de perçages (14) répartis sur son contour, pour réaliser des mesures de dureté sur sa surface extérieure par un système qui exerce par un poinçon (24) une force perpendiculaire à la surface, caractérisé en ce qu’il comporte un support comprenant un moyeu (6) rentrant dans la bague (12, 20), présentant une surface supérieure de posage (8) du contour intérieur de la bague (12, 20), disposant de tenons (10) qui s’ajustent dans des perçages de la bague (14) en réalisant son positionnement. Dispositif de posage selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface supérieure de posage (8) présente une courbure ajustée sur celle du contour intérieur de la bague (12, 20). Dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les deux tenons (10) ajustés dans deux perçages contigus de la bague (14), présentent un espacement correspondant à la largeur de la liaison entre ces perçages (14). Dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que dans sa position de posage la bague (12, 20) présente une face transversale en appui sur une surface du support (16) qui réalise une orientation de cette bague. Dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tenon (10) est formé par une goupille cylindrique serrée dans un perçage de la surface supérieure de posage (8). Dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte deux surfaces supérieures de posage (8) disposées en opposition de chaque côté d’une cloison transversale (4), présentant deux géométries différentes. Dispositif de posage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les deux géométries correspondent à deux diamètres de bagues (12, 20) qui sont différents. Dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’une extrémité de la base (2) du dispositif de posage comporte une vis de butée horizontale qui est réglable (22). Poste de mesure équipé d’un dispositif de posage selon la revendication 8, caractérisé en ce qu’il comporte un plan de travail supportant ce dispositif de posage, comprenant une butée arrière (32) recevant l’appui de la vis réglable (22). Ensemble comprenant un dispositif de posage selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 et une bague mesurée (12, 20), caractérisé en ce que la bague fait partie d’un joint articulé de transmission de roue de véhicule automobile.