FR2776219A1 - METAL SHAFT FOR RECEIVING AN OVER-MOLDED OR ADDED PART AND ASSEMBLY THUS OBTAINED - Google Patents

Abstract

Arbre métallique (29) destiné en particulier à recevoir un pignon thermoplastique (31) surmoulé.Il est réalisé d'un seul bloc, typiquement par frappe à froid, et sa collerette (24) est munie de profils d'ancrage (25) sur au moins une de ses deux grandes faces. Ces profils (25) ont avantageusement une section en forme de cuvette à bords évasés (33, 34).Metal shaft (29) intended in particular to receive a molded thermoplastic pinion (31). It is made in one piece, typically by cold stamping, and its flange (24) is provided with anchoring profiles (25) on at least one of its two large faces. These profiles (25) advantageously have a cup-shaped section with flared edges (33, 34).

Description

ARBRE METALLIQUE DESTINE A RECEVOIR UNE PIECEMETAL SHAFT FOR RECEIVING A PIECE

SURMOULEE OU RAPPORTEE ET ENSEMBLE AINSI OBTENU  OVER-MOLDED OR ADDED AND ASSEMBLY THUS OBTAINED

La présente invention se rapporte à un arbre métallique, par exemple un arbre cylindrique, cet arbre présentant une portion élargie en diamètre qui forme une collerette destinée à recevoir, typiquement par un procédé d'injection, une pièce surmoulée, par exemple une roue en matière plastique qui peut  The present invention relates to a metallic shaft, for example a cylindrical shaft, this shaft having a portion enlarged in diameter which forms a collar intended to receive, typically by an injection process, an overmolded part, for example a wheel made of material. plastic which can

constituer, avec cet arbre métallique, un des éléments d'une chaîne cinématique.  constitute, with this metal shaft, one of the elements of a kinematic chain.

Elle se rapporte aussi à un tel ensemble, obtenu après avoir surmoulé ou rapporte  It also relates to such a set, obtained after having been overmolded or

o cette pièce sur cet arbre.o this piece on this tree.

Il est bien connu que le moyen le plus simple pour réaliser l'ancrage d'une matière injectée, autour d'un axe cylindrique, est de créer des zones d'ancrage, par taillage ou par fraisage, réparties sur la périphérie de l'axe à surmouler. Les formes et dimensions des entailles ou autres zones d'ancrage  It is well known that the simplest way to anchor an injected material, around a cylindrical axis, is to create anchoring zones, by cutting or milling, distributed over the periphery of the axis to be overmolded. The shapes and dimensions of the notches or other anchoring areas

dépendent de la valeur du couple à transmettre et sont fonction de l'application.  depend on the value of the torque to be transmitted and are a function of the application.

L'inconvénient de ce moyen connu est sa limitation en possibilité de résistance de l'ancrage en cas de sollicitation très importante de la roue et de  The disadvantage of this known means is its limitation in the possibility of resistance of the anchor in the event of very high stress on the wheel and

l'arbre, la liaison arbre/roue à l'endroit de l'ancrage risquant alors de se briser.  the shaft, the shaft / wheel connection at the location of the anchor then likely to break.

Après avoir exploré toutes les formes possibles, il apparaît que le seul moyen de réaliser un ancrage résistant à des sollicitations très importantes réside dans l'augmentation du diamètre de la zone d'ancrage, et ceci de façon importante. Plusieurs solutions viennent alors naturellement à l'esprit Une première solution qui consisterait à augmenter le diamètre de l'arbre sur toute sa longueur. Ceci n'est généralement pas acceptable car le dispositif entraîné par l'arbre n'est pas susceptible d'accepter cette augmentation de diamètre. En outre, une telle solution, si elle était acceptable, pénaliserait  After exploring all possible forms, it appears that the only way to achieve an anchoring resistant to very high stresses lies in increasing the diameter of the anchoring zone, and this in a significant way. Several solutions then naturally come to mind. A first solution which would consist in increasing the diameter of the tree over its entire length. This is generally not acceptable because the device driven by the shaft is not likely to accept this increase in diameter. Furthermore, such a solution, if it were acceptable, would penalize

nécessairement le coût global de l'installation.  necessarily the overall cost of the installation.

ò Une deuxième solution qui consisterait à réaliser, par décolletage, un arbre d'une seule pièce et muni d'une collerette de bien plus  ò A second solution which would consist in making, by bar turning, a shaft in one piece and provided with a flange of much more

grand diamètre dans la zone d'ancrage du pignon à surmouler.  large diameter in the anchoring zone of the pinion to be molded.

Ceci est difficilement concevable pour une production industrielle de série, d'une part parce que le décolletage doit être réalisé sur une grande quantité de matière, et d'autre part parce que la rectification finale ne peut alors pas être réalisée en continu, par exemple par le procédé de rectification dit << centerless ", mais " en plongée ">, c'est-à-dire de part et d'autre de la partie de plus grand  This is hardly conceivable for industrial mass production, on the one hand because the turning must be carried out on a large quantity of material, and on the other hand because the final grinding cannot then be carried out continuously, for example by the rectification process called "centerless", but "diving">, that is to say on either side of the part of larger

diamètre.diameter.

* Une troisième solution qui consisterait à rapporter, par exemple par chassage à force, une bague annulaire sur une partie de l'arbre située au droit du pignon plastique à surmouler. Pour ceci, cette partie de l'arbre devrait alors avoir un diamètre très légèrement supérieur à celui de l'arbre lui-même, et être moletée à cet endroit, ceci afin d'immobiliser la bague sur l'arbre par interférence, sur le moletage, du diamètre intérieur de la bague d'une part, et du diamètre de l'arbre d'autre part. Là encore, la rectification ne pourrait pas être faite en continu, en raison de la présence de la zone moletée de légèrement plus grand diamètre. Il ne serait pas possible non plus de réaliser, par des moyens conventionnels compatibles avec une production en série, cette zone moletée après l'opération de rectification, car les arbres subissent, avant  * A third solution which would consist in bringing back, for example by force hunting, an annular ring on a part of the shaft located in line with the plastic pinion to be overmolded. For this, this part of the tree should then have a diameter very slightly greater than that of the tree itself, and be knurled there, this in order to immobilize the ring on the tree by interference, on the knurling, the inner diameter of the ring on the one hand, and the diameter of the shaft on the other. Again, the rectification could not be done continuously, due to the presence of the knurled area of slightly larger diameter. It would also not be possible to achieve, by conventional means compatible with mass production, this knurled area after the grinding operation, because the trees undergo, before

rectification, une opération de trempe qui les durcit notablement.  rectification, a quenching operation which hardens them considerably.

Afin de remédier à tous ces inconvénients, il a déjà été proposé, selon le document FR-A-2.747.602, un procédé de réalisation d'un arbre métallique à collerette de réception d'une pièce surmoulée, ce procédé consistant: à réaliser sur l'ébauche de l'arbre, avant rectification et à l'endroit o va être réalisée ladite portion élargie en diamètre, une zone d'ancrage, de diamètre égal ou très légèrement inférieur à celui de cet arbre, à réaliser, après une trempe éventuelle si cet arbre est en acier, l'opération de rectification de l'arbre, qui peut alors avantageusement être effectuée en continu, * à utiliser un insert métallique annulaire, réalisé par exemple par décolletage et comprenant, d'un seul bloc mais reliés par seulement un mince filet métallique, un ensemble de deux bagues annulaires, une grande et une petite, coaxiales et adjacentes, dont: * dans grossièrement un premier plan qui sera celui o l'on va réaliser ladite portion d'arbre élargie en diamètre: une première bague de diamètre extérieur égal à celui de cette portion élargie et de diamètre intérieur égal au diamètre extérieur de la deuxième bague, diminué de la très petite épaisseur radiale dudit mince filet métallique de liaison des deux bagues, le pourtour extérieur de cette grande bague étant profilé pour constituer une zone d'ancrage pour le matériau à surmouler, et * dans grossièrement un second plan qui est décalé axialement par rapport audit premier plan et qui est adjacent à ce dernier: la deuxième bague, de diamètre extérieur ci-dessus défini et de diamètre intérieur égal, au jeu près destiné à permettre le coulissement, à celui de l'arbre rectifié, cette deuxième bague étant en outre fendue longitudinalement, en au moins un endroit, sur la quasi totalité de son épaisseur axiale, * à enfiler alors cette double bague, ou insert, sur cet arbre rectifié, jusqu'à amener la plus grande bague à l'endroit, ou zone d'ancrage, o doit être positionnée la portion élargie en diamètre, et, tout en maintenant cette grande bague dans cette position relative sur l'arbre, à forcer axialement, à l'aide d'une presse, la plus petite bague en direction de cette grande bague, afin de briser ledit mince filet de liaison et faire pénétrer à force cette petite bague dans la grande bague en entraînant, par une réduction du diamètre intérieur de cette petite bague favorisée par la présence de sa ou ses fentes axiales, un très fort serrage de cette petite bague, et donc de l'ensemble de ces deux bagues devenues alors grossièrement coplanaires, sur la partie, précédemment très légèrement rétrécie en diamètre, de cet arbre rectifié. Cette solution, si elle induit un moindre coût du fait que l'on peut rectifier l'axe en enfilade, a cependant l'inconvénient de nécessiter la gestion de l'ancrage entre l'insert métallique de plus grand diamètre et l'axe métallique proprement dit: les problèmes relatifs à l'ancrage de la partie thermoplastique surmoulée sur l'arbre métallique sont alors transférés sur la jonction entre l'insert métallique et  In order to remedy all these drawbacks, it has already been proposed, according to document FR-A-2,747,602, a method of producing a metal shaft with a flange for receiving an overmolded part, this method consisting in: carrying out on the blank of the tree, before rectification and at the place where said enlarged portion in diameter will be produced, an anchoring zone, of diameter equal to or very slightly less than that of this tree, to be produced, after a possible quenching if this shaft is made of steel, the shaft rectification operation, which can then advantageously be carried out continuously, * using an annular metal insert, produced for example by bar turning and comprising, in one piece but connected by only a thin metallic net, a set of two annular rings, one large and one small, coaxial and adjacent, of which: * in roughly a foreground which will be that where we will realize said portion of a rbre widened in diameter: a first ring with an outside diameter equal to that of this widened portion and an inside diameter equal to the outside diameter of the second ring, reduced by the very small radial thickness of said thin metallic thread connecting the two rings, the periphery outside of this large ring being profiled to constitute an anchoring zone for the material to be overmolded, and * in roughly a second plane which is offset axially with respect to said first plane and which is adjacent to the latter: the second ring, of diameter outside defined above and of inside diameter equal, apart from the clearance intended to allow sliding, to that of the rectified shaft, this second ring being furthermore split longitudinally, in at least one place, over almost its entire thickness axial, * then thread this double ring, or insert, on this rectified shaft, until bringing the largest ring to the place , or anchoring zone, o must be positioned the portion enlarged in diameter, and, while maintaining this large ring in this relative position on the shaft, to force axially, using a press, the smallest ring in the direction of this large ring, in order to break said thin connecting thread and force this small ring into the large ring by driving, by reducing the internal diameter of this small ring favored by the presence of its slot (s) axial, a very strong tightening of this small ring, and therefore of all of these two rings which have then become roughly coplanar, on the part, previously very slightly narrowed in diameter, of this rectified shaft. This solution, if it induces a lower cost due to the fact that the axis can be rectified in a row, has the disadvantage of requiring the management of the anchoring between the metal insert of larger diameter and the metal axis. proper: the problems relating to the anchoring of the molded thermoplastic part on the metal shaft are then transferred to the junction between the metal insert and

l'axe, également métallique, ce qui ne facilite nullement les choses.  the axis, also metallic, which does nothing to facilitate matters.

En outre, on perd un avantage important associé au procédé le plus classique qui consiste à prévoir des profils d'ancrage directement sur l'arbre. En cas d'efforts alternés importants s'exerçant sur les dents de la roue thermoplastique surmoulée, ces efforts sont partiellement absorbés par l'élasticité de la liaison entre la roue thermoplastique et l'arbre métallique à l'endroit o se trouvent les profils d'ancrage: tant que l'on ne dépasse pas la limite d'élasticité du matériau thermoplastique, celui ci se déforme sous la contrainte, et absorbe ainsi sans dommage les pics de couple. Tel n'est pas le cas avec un ensemble selon le document FR-A-2.747.602 précité, car l'ancrage du thermoplastique sur la collerette ou insert de plus grand diamètre ne présente pratiquement pas d'élasticité, et il en est de même de l'ancrage métal/métal de cette collerette ou  In addition, an important advantage associated with the most conventional process which consists in providing anchoring profiles directly on the shaft is lost. In the event of significant alternating forces exerted on the teeth of the molded thermoplastic wheel, these forces are partially absorbed by the elasticity of the connection between the thermoplastic wheel and the metal shaft at the location where the profiles d anchoring: as long as the elastic limit of the thermoplastic material is not exceeded, it deforms under stress, and thus absorbs torque peaks without damage. This is not the case with an assembly according to the aforementioned document FR-A-2,747,602, since the anchoring of the thermoplastic on the flange or insert of larger diameter exhibits practically no elasticity, and this is the case for even the metal / metal anchoring of this flange or

insert sur l'arbre métallique proprement dit.  insert on the metal shaft itself.

L'invention vise à remédier à tous ces inconvénients.  The invention aims to remedy all these drawbacks.

Elle se rapporte à cet effet à un arbre métallique destiné à recevoir une pièce surmoulée ou rapportée et comportant une collerette de réception et d'ancrage de cette pièce surmoulée ou rapportée, caractérisé: en ce que cet arbre et cette collerette d'ancrage sont réalisés d'un seul bloc par un processus de frappe à froid, et en ce que cette collerette présente des profils d'ancrage sur au moins  To this end, it relates to a metal shaft intended to receive an overmolded or added part and comprising a flange for receiving and anchoring this overmolded or added part, characterized: in that this shaft and this anchor flange are produced in one piece by a cold-stamping process, and in that this flange has anchoring profiles on at least

une de ses grandes faces.one of its large faces.

Avantageusement, ces profils d'ancrage sont des crevés ou emboutis dont la section, prise perpendiculairement à leur axe radial, est en forme de cuvette à bords évasés, ou éventuellement droits. L'invention sera bien comprise, et ses avantages et autres caractéristiques  Advantageously, these anchoring profiles are punctured or stamped, the section of which, taken perpendicular to their radial axis, is in the form of a bowl with flared edges, or possibly straight. The invention will be well understood, and its advantages and other characteristics

ressortiront mieux, lors de la description suivante d'un exemple préférentiel de  will emerge better, during the following description of a preferred example of

réalisation, en référence au dessin schématique annexé dans lequel: a Figure 1 montre la constitution générale, en vue de dessus, de la machine  embodiment, with reference to the accompanying diagrammatic drawing in which: a Figure 1 shows the general construction, in top view, of the machine

de réalisation, par frappe à froid, de l'arbre métallique de l'invention.  embodiment, by cold stamping, of the metal shaft of the invention.

a Figure 2 montre le lopin métallique brut, obtenu en entrée de la machine,  a Figure 2 shows the raw metal piece, obtained at the input of the machine,

après cisaillage de celui-ci.after shearing it.

Figures 3 à 8 schématisent les phases successives de fabrication, par  Figures 3 to 8 show schematically the successive stages of manufacture, by

frappe à froid, de l'arbre de l'invention.  cold stamping, from the tree of the invention.

À Figure 9 est une vue en perspective de la matrice qui équipe le denier outil de frappe à froid selon Figure 8, ainsi que de l'arbre de l'invention  In Figure 9 is a perspective view of the matrix which equips the last cold stamping tool according to Figure 8, as well as the tree of the invention

finalement obtenu.finally got it.

À Figure 10 est une vue de détail, grossièrement en coupe et déroulée à plat, montrant la coopération des zones d'ancrage selon l'invention et de  In Figure 10 is a detail view, roughly in section and unrolled flat, showing the cooperation of the anchoring zones according to the invention and of

la matière plastique ensuite surmoulée dans ces zones en particulier.  the plastic then molded in these areas in particular.

À Figure 11 est une vue, en perspective avec coupe partielle, du pignon obtenu après surmoulage de la matière thermoplastique sur l'arbre de la  In Figure 11 is a perspective view, partly in section, of the pinion obtained after overmolding of the thermoplastic material on the shaft of the

figure 9.figure 9.

À Figure 12 est une vue de détail agrandie du pignon de la figure 1 1.  In Figure 12 is an enlarged detail view of the pinion of Figure 1 1.

25. Figure 13 est une vue déroulée de détail, en coupe selon XIII-XIII de Figure 12, du moule de surmoulage, avec la matière thermoplastique qui  25. Figure 13 is an unrolled detail view, in section along XIII-XIII of Figure 12, of the overmolding mold, with the thermoplastic material which

y est injectée.is injected into it.

À Figure 14 est une coupe longitudinale partielle d'une variante de réalisation pour laquelle la roue dentée n'est pas surmoulée sur l'arbre  In Figure 14 is a partial longitudinal section of an alternative embodiment for which the gear is not molded onto the shaft

de l'invention, mais rapportée sur celui ci.  of the invention, but reported thereon.

En se référant à la figure 1, la machine de frappe à froid est une presse horizontale classiquement composée d'un bloc porte matrices 13 qui est fixe en position, et d'un coulisseau porte poinçons 14 qui est mobile  Referring to Figure 1, the cold stamping machine is a horizontal press conventionally composed of a die holder block 13 which is fixed in position, and a punch holder slide 14 which is movable

horizontalement dans les deux directions indiquées.  horizontally in the two directions shown.

Le bloc fixe 13 porte six matrices 7 à 12, qui sont chacune associées à un éjecteur (respectivement 15 à 20) qui permet d'évacuer le lopin de la matrice après chaque coup de poinçon. Le transfert du lopin d'une matrice à l'autre est assuré par un classique système de pinces (non représentées) qui le saisissent à la sortie de chaque matrice et l'emmènent  The fixed block 13 carries six dies 7 to 12, which are each associated with an ejector (respectively 15 to 20) which makes it possible to evacuate the piece of the matrix after each punch. The transfer of the piece from one die to the other is ensured by a classic system of pliers (not shown) which grab it at the exit of each die and take it

par translation devant la matrice suivante. Ces matrices seront détaillées ci-  by translation in front of the following matrix. These matrices will be detailed below.

après en référence aux figures 3 à 8.  after with reference to Figures 3 to 8.

Le coulisseau 14 porte six poinçons 1 à 6, qui sont les conjugués respectifs des matrices 7 à 12, et que l'on verra également plus en détails sur les figures 3 à 8. Il est entraîné par une bielle (non représentée) qui lui confère son mouvement de déplacement horizontal d'arrière en avant, et  The slide 14 carries six punches 1 to 6, which are the respective conjugates of the dies 7 to 12, and which will also be seen in more detail in FIGS. 3 to 8. It is driven by a connecting rod (not shown) which confers its movement of horizontal displacement from back to front, and

vice versa.vice versa.

En position "point mort avant ", les poinçons se trouvent à quelques dixièmes de millimètre de la face avant de leur matrice conjuguée,  In the "front dead center" position, the punches are a few tenths of a millimeter from the front face of their conjugate matrix,

ce qui permet de réaliser le travail de déformation souhaité sur le lopin.  which allows the desired deformation work to be carried out on the plot.

En position " point mort arrière ", ces poinçons sont suffisamment dégagés de la face avant de ces matrices pour permettre l'éjection du lopin et  In the "rear dead center" position, these punches are sufficiently clear from the front face of these dies to allow the ejection of the slug and

son transfert par les pinces vers chaque matrice suivante.  its transfer by the clamps to each subsequent matrix.

La machine est en outre équipée d'un dispositif 21 d'alimentation en matière première et de cisaillage par translation de l'extrémité aval de celle-ci, ce qui permet de sectionner une longueur de barre métallique, ou  The machine is also fitted with a device 21 for supplying raw material and shearing by translation of the downstream end thereof, which makes it possible to cut a length of metal bar, or

lopin, d'une longueur suffisante pour réaliser l'arbre de l'invention.  plot, of sufficient length to make the tree of the invention.

Les différentes phases de réalisation de l'arbre de l'invention seront  The different phases of production of the tree of the invention will be

maintenant explicitées en référence aux figures 2 à 8.  now explained with reference to Figures 2 to 8.

La première phase consiste, à l'aide donc du dispositif d'alimentation et de cisaillage 21, à découper le lopin métallique brut 22, représenté en Figure 2, qui sera traité par la machine pour aboutir à l'arbre  The first phase consists, using the feed and shearing device 21, of cutting the rough metal piece 22, shown in Figure 2, which will be processed by the machine to reach the tree.

de l'invention (Figure 10) en fin de chaîne.  of the invention (Figure 10) at the end of the chain.

Lors du retour arrière du coulisseau 14, les pinces amènent ce lopin brut 22 devant la première matrice 7, et il subit (Figure 3), sous l'action de frappe conjuguée du poinçon 1 et de cette matrice 7 lorsque le coulisseau est déplacé jusqu'à sa position avant extrême, une action de mise en forme et calibrage de ses deux extrémités afin de minimiser les défauts de surface liés  During the backward return of the slide 14, the pliers bring this rough piece 22 in front of the first die 7, and it undergoes (FIG. 3), under the combined striking action of the punch 1 and of this die 7 when the slide is moved up to '' in its extreme forward position, an action of shaping and calibration of its two ends in order to minimize the related surface defects

au cisaillage.shearing.

Le coulisseau recule ensuite, ce qui permet à l'éjecteur 15 d'extraire le lopin 22 de la matrice 7, de sorte que les pinces peuvent s'en  The slider then moves back, which allows the ejector 15 to extract the slug 22 from the die 7, so that the clamps can be pulled out.

saisir et le transférer vers la matrice suivante 8.  enter and transfer it to the following matrix 8.

Selon Figure 4, la frappe a alors pour effet de réduire la section d'une des extrémités 220 du lopin 22 par une opération de filage ayant pour objet de préparer la partie de l'arbre qui recevra, par roulage effectué ultérieurement, un filetage. Le lopin est ensuite, comme précédemment, éjecté par l'extracteur 16 et amené par les pinces devant le poste de frappe  According to Figure 4, the impact then has the effect of reducing the section of one of the ends 220 of the piece 22 by a spinning operation having the aim of preparing the part of the shaft which will receive, by rolling carried out subsequently, a threading. The piece is then, as before, ejected by the extractor 16 and brought by the pliers in front of the striking station

suivant 9,3.according to 9.3.

Selon Figure 5, l'opération suivante consiste à ébaucher partiellement la collerette: le volume à refouler étant important, plusieurs opérations de frappe sont nécessaires à l'obtention de cette collerette. Il est à noter que, pour cette opération, le volume 221 de matière destiné à la  According to FIG. 5, the following operation consists in partially roughing out the collar: the volume to be driven back being significant, several striking operations are necessary to obtain this collar. It should be noted that, for this operation, the volume 221 of material intended for the

collerette finale est contenu dans le poinçon 3.  final collar is contained in punch 3.

L'opération suivante, Figure 6, consiste, par action conjuguée de la matrice 10 et du poinçon 4, à terminer le cône 222 de transition entre l'extrémité 220 et le corps du lopin 22 (ce cône 222 étant destiné à recevoir un moletage), et à refouler une seconde fois le volume 221 destiné à former  The following operation, Figure 6, consists, by the combined action of the die 10 and the punch 4, in finishing the transition cone 222 between the end 220 and the body of the piece 22 (this cone 222 being intended to receive a knurling ), and to repress a second time the volume 221 intended to form

la collerette, afin de l'amener au plus près des cotes de la pièce terminée.  the collar, in order to bring it as close as possible to the dimensions of the finished part.

L'opération suivante, Figure 7, consiste, par action conjuguée de la matrice 11 et du poinçon 5, à réaliser le moletage précité 23 sur le cône 222 et à réaliser la finition de la collerette 24 pour ce qui est de son épaisseur et  The following operation, FIG. 7, consists, by combined action of the die 11 and the punch 5, in carrying out the abovementioned knurling 23 on the cone 222 and in carrying out the finishing of the flange 24 as regards its thickness and

de son diamètre extérieur.of its outside diameter.

La dernière opération de presse, Figure 8, consiste, par action conjuguée de la matrice 12 et du poinçon 6, dont les formes bien spéciales sont clairement visibles en perspective sur les figures 8 et 9, à réaliser, par emboutissage à froid, la collerette d'ancrage définitive 24 qui est bien visible sur la perspective du produit fini 29 représenté Figure 9, et qui est, conformément à l'invention, munie de profils d'ancrage 25 qui sont situés sur ses deux grandes faces 26 et 27 au lieu d'être, selon l'art antérieur, situés sur sa tranche périphérique 28. A noter que le filetage 30 qui est représenté sur l'extrémité 220 du produit fini 29 n'est bien entendu pas réalisé par  The last press operation, Figure 8, consists, by the combined action of the die 12 and the punch 6, the very special shapes of which are clearly visible in perspective in Figures 8 and 9, to be produced, by cold stamping, the flange anchor 24 which is clearly visible from the perspective of the finished product 29 shown in Figure 9, and which is, in accordance with the invention, provided with anchor profiles 25 which are located on its two large faces 26 and 27 instead to be, according to the prior art, located on its peripheral edge 28. Note that the thread 30 which is shown on the end 220 of the finished product 29 is of course not produced by

frappe à froid, mais par une opération de roulage ultérieure.  cold stamping, but by a subsequent rolling operation.

Le poinçon 6 a la même forme que la matrice 12 selon Figure 9. Il est simplement décalé d'un angle de rotation axiale, égal au pas des profils  The punch 6 has the same shape as the die 12 according to Figure 9. It is simply offset by an axial rotation angle, equal to the pitch of the profiles

1 5 d'ancrage successifs 25, par rapport à cette matrice 12.  1 5 successive anchors 25, relative to this matrix 12.

Le pignon thermoplastique proprement dit 31, ou roue dentée 31  The thermoplastic pinion itself 31, or toothed wheel 31

(figure 11) est ensuite classiquement surmoulé sur l'arbre 29 de l'invention.  (Figure 11) is then conventionally overmolded on the shaft 29 of the invention.

Les profils d'ancrage 25 sont ainsi prévus, de manière identique mais alternée d'une face à l'autre dans cet exemple de réalisation, sur les deux grandes faces 26 et 27 de la collerette 24. L'effet bénéfique de cette  The anchoring profiles 25 are thus provided, in an identical manner but alternated from one face to the other in this embodiment, on the two large faces 26 and 27 of the flange 24. The beneficial effect of this

disposition sera expliqué en faisant également référence à la figure 10.  layout will be explained with reference also to Figure 10.

On voit clairement sur les figures 8 à 11 que les profils d'ancrage 25 ont une forme, vue selon Figure 10 en section prise perpendiculairement à  It is clearly seen in Figures 8 to 11 that the anchoring profiles 25 have a shape, seen according to Figure 10 in section taken perpendicular to

leur axe radial, de cuvette à fond plat 32 et à bords 33 et 34 évasés.  their radial axis, with a flat-bottomed bowl 32 and flared edges 33 and 34.

Les angles cc et [ que forment ces bords inclinés 33,34 avec le fond plat 32 de chaque profil 25 sont ici identiques, mais ils pourraient être différents dans une autre forme de réalisation qui différentierait les deux  The angles cc and [formed by these inclined edges 33,34 with the flat bottom 32 of each profile 25 are here identical, but they could be different in another embodiment which would differentiate the two

sens de rotation possibles de l'ensemble arbre/pignon 29/31.  possible directions of rotation of the shaft / pinion assembly 29/31.

En cas de blocage accidentel de l'arbre 29, alors que la roue dentée thermoplastique 31 est engrenée sur une chaîne cinématique et entraînée positivement par cette dernière, par exemple dans le sens de la flèche F, le caractère incliné des bords 33,34 permet à la matière thermoplastique, qui présente une certaine élasticité, de se déformer en " montant " sur les bords inclinés tels que le bord 33 des profils d'ancrage 25. Tout l'effort de blocage est alors reporté au niveau de ces profils 25, au lieu d'être maintenu sur les dents 35 (figure 11) de la roue, et l'on profite alors d'une certaine élasticité  In the event of accidental blocking of the shaft 29, while the thermoplastic toothed wheel 31 is meshed on a kinematic chain and positively driven by the latter, for example in the direction of the arrow F, the inclined nature of the edges 33.34 allows for the thermoplastic material, which has a certain elasticity, to deform by "rising" on the inclined edges such as the edge 33 of the anchoring profiles 25. All the locking force is then transferred to the level of these profiles 25, instead of being held on the teeth 35 (Figure 11) of the wheel, and we then benefit from a certain elasticity

due au caractère incliné a des bords 33 situés dans le sens de la rotation.  due to the inclined nature of the edges 33 located in the direction of rotation.

Bien entendu, si la roue 31 est entraînée dans le sens opposé à la flèche F, ce sont alors les autres bords 34 qui contribuent à ce rôle d'amortissement élastique, et c'est l'angle f3 qui est alors déterminant pour cet effet d'amortissement: si ces deux angles ac et 3 sont différents, l'amortissement conforme à l'invention diffère selon le sens de rotation de  Of course, if the wheel 31 is driven in the opposite direction to the arrow F, it is then the other edges 34 which contribute to this role of elastic damping, and it is the angle f3 which is then decisive for this effect. damping: if these two angles ac and 3 are different, the damping according to the invention differs according to the direction of rotation of

le roue 31.the wheel 31.

La figure 11 représente l'ensemble arbre/pignon 29,31 finalement i obtenu après surmoulage de la roue 31 en matière thermoplastique sur l'arbre de l'invention 29. Cette figure, en association avec les figures 12 et 13, permet d'expliciter une autre caractéristique particulière de l'invention, limitée au cas présentement décrit o cette roue dentée 31 est rapportée par  FIG. 11 represents the shaft / pinion assembly 29, 31 finally i obtained after overmolding of the wheel 31 of thermoplastic material on the shaft of the invention 29. This figure, in association with FIGS. 12 and 13, makes it possible to explain another particular characteristic of the invention, limited to the case presently described where this toothed wheel 31 is attached by

surmoulage d'une matière thermoplastique.  overmolding of a thermoplastic material.

On sait que la matière thermoplastique est, d'un manière très générale pour une opération de surmoulage par injection dans un moule, soumise à un effet de retrait après son démoulage. Ce retrait est peu important, et n'est pas néfaste dans la plupart des applications. Néanmoins, il existe quand même et, dans le cas présent, il peut annuler le bénéfique effet d'amortissement procuré par l'invention. En effet ce retrait, qui agit entre autres dans le sens radial, va entraîner un ferme blocage radial de la roue 31 contre la tranche 28 de la couronne métallique d'ancrage 24. Plus rien ne pourra alors bouger au niveau de la couronne 24 en cas de blocage de l'arbre 29, de sorte que l'effet d'amortissement selon la figure 10 ne pourra  It is known that the thermoplastic material is, very generally for an overmolding operation by injection into a mold, subjected to a shrinking effect after it is removed from the mold. This removal is insignificant, and is not harmful in most applications. Nevertheless, it still exists and, in the present case, it can cancel the beneficial damping effect provided by the invention. Indeed, this withdrawal, which acts inter alia in the radial direction, will cause a firm radial locking of the wheel 31 against the edge 28 of the metal anchoring ring 24. Nothing can then move at the level of the ring 24 in case of blocking of the shaft 29, so that the damping effect according to FIG. 10 cannot

pas se mettre en oeuvre.not get implemented.

Pour éviter ceci, l'invention prévoit de munir les deux parties (fond et couvercle) du moule d'injection de formes alternées 36,37 (figure 13) qui sont faites pour créer, selon Figures 1 1 et 12, au moins un espace pratiquement vide 38 correspondant à une absence pratiquement totale de matière thermoplastique au dessus (vu dans le sens radial et en direction de l'extérieur de la roue 31) de la tranche 28 de la collerette 24, à l'exception de quelques petits doigts thermoplastiques radiaux 39 qui viennent chacun s'appuyer sur la tranche 28, préférentiellement au milieu du fond plat de  To avoid this, the invention provides for providing the two parts (bottom and cover) of the injection mold with alternate shapes 36, 37 (FIG. 13) which are made to create, according to FIGS. 1 1 and 12, at least one space practically empty 38 corresponding to an almost total absence of thermoplastic material above (seen in the radial direction and towards the outside of the wheel 31) of the edge 28 of the flange 24, with the exception of a few small thermoplastic fingers radials 39 which each come to rest on the edge 28, preferably in the middle of the flat bottom of

chaque profil 25.each profile 25.

Comme il va de soi, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de  It goes without saying that the invention is not limited to the example of

réalisation qui vient d'être décrit.  realization which has just been described.

C'est ainsi que, selon la figure 14, la roue dentée 31 n'est pas  Thus, according to FIG. 14, the toothed wheel 31 is not

obligatoirement une roue qui est surmoulée sur l'arbre 29 de l'invention.  necessarily a wheel which is overmolded on the shaft 29 of the invention.

Dans cette variante, cette roue 31 comporte des formes complémentaires aux profils d'ancrage 25 précités, et elle est pressée énergiquement et en direction axiale, par l'intermédiaire de ces formes complémentaires conjuguées, sur ces profils 25. Pour ceci, cette roue dentée est munie d'un orifice central 40 juste assez grand pour permettre de l'enfiler sur l'arbre 29. Une rondelle/ressort élastique 41, maintenue en position par un collier 42, assure une pression élastique suffisante de ces profils complémentaires contre les profils d'ancrage 25. En cas de blocage accidentel de l'arbre 29, les angles ca ou [3 (selon le sens de rotation) précédemment définis permettent, en fonction de la pression élastique de la rondelle/ressort 41, aux profils complémentaires de la roue 31 de " monter " sur les profils 25 de l'arbre 29, et même à l'extrême de passer totalement ces profils jusqu'à venir chacun s'enclencher dans le profil 25 suivant, et ainsi de suite avec  In this variant, this wheel 31 has shapes complementary to the above-mentioned anchoring profiles 25, and it is pressed energetically and in an axial direction, via these complementary complementary shapes, on these profiles 25. For this, this toothed wheel is provided with a central hole 40 just large enough to allow it to be threaded onto the shaft 29. An elastic washer / spring 41, held in position by a collar 42, ensures sufficient elastic pressure of these complementary profiles against the profiles anchor 25. In the event of accidental blocking of the shaft 29, the angles ca or [3 (depending on the direction of rotation) previously defined allow, as a function of the elastic pressure of the washer / spring 41, to the complementary profiles of the wheel 31 to "climb" on the profiles 25 of the shaft 29, and even in the extreme of passing these profiles completely until each one engages in the next profile 25, and so on with

un effet de crécelle.a rattling effect.

C'est ainsi également selon des formes de réalisation ne présentant pas nécessairement tous les avantages exposés ci-dessus, les angles ca et/ou  Thus also according to embodiments not necessarily having all the advantages set out above, the angles ca and / or

1 précités pourraient être des angles droits au lieu d'être des angles obtus.  1 above could be right angles instead of obtuse angles.

iIl Dans le même ordre d'idées, l'arbre monobloc 29 pourrait être obtenu par une autre technique que la frappe à froid, par exemple par décolletage et/ou usinage, et même ne pas être monobloc. Dans une autre variante, les profils d'ancrage 25 pourraient n'être prévus que sur l'une des deux grandes faces de la couronne 24. Dans un même ordre d'idées, ils pourraient être combinés avec d'autres profils qui seraient prévus sur la tranche 28 de cette  iIl In the same vein, the monobloc shaft 29 could be obtained by another technique than cold stamping, for example by turning and / or machining, and even not be monobloc. In another variant, the anchoring profiles 25 could only be provided on one of the two large faces of the crown 24. In the same vein, they could be combined with other profiles that would be provided on edge 28 of this

couronne 24.crown 24.

A noter que le procédé ci dessus décrit et illustré par les figures 1 à 8, pour l'obtention de l'arbre de l'invention par frappe à froid, peur évoluer en fonction de la géométrie de l'arbre. Le nombre de poinçons, et de matrices associées, peut être diminué ou augmenté en fonction des besoins, pour des  Note that the process described above and illustrated in Figures 1 to 8, for obtaining the tree of the invention by cold pressing, fear evolve according to the geometry of the tree. The number of punches, and associated dies, can be reduced or increased as required, for

questions évidentes de prix de revient.  obvious cost issues.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Arbre métallique (29) destiné à recevoir une pièce (31) surmoulée ou rapportée et comportant une collerette (24) de réception et d'ancrage de cette pièce surmoulée ou rapportée, caractérisé: * en ce que cet arbre (29) et cette collerette d'ancrage (24) sont réalisés d'un seul bloc par un processus (1-23) de frappe à froid, À et en ce que cette collerette (24) présente des profils d'ancrage (25) sur  1. Metal shaft (29) intended to receive a part (31) molded or added and comprising a flange (24) for receiving and anchoring this molded or added part, characterized: * in that this shaft (29) and this anchoring flange (24) are made in one piece by a cold-stamping process (1-23), À and in that this flange (24) has anchoring profiles (25) on au moins une de ses grandes faces (26,27).  at least one of its large faces (26,27). 2. Arbre métallique (29) destiné à recevoir une pièce (31) surmoulée ou rapportée et comportant une collerette (24) de réception et d'ancrage de cette pièce surmoulée ou rapportée, caractérisé en ce que cette collerette (24) présente des  2. Metal shaft (29) intended to receive a part (31) overmolded or added and comprising a flange (24) for receiving and anchoring this overmolded or added part, characterized in that this flange (24) has profils d'ancrage (25) sur au moins une de ses grandes faces (26,27).  anchoring profiles (25) on at least one of its large faces (26,27). 3. Arbre métallique selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que ces profils d'ancrage (25) sont des crevés ou emboutis dont  3. Metal shaft according to claim 1 or claim 2, characterized in that these anchoring profiles (25) are punctured or stamped including la section, prise perpendiculairement à leur axe radial, est en forme de cuvette.  the section, taken perpendicular to their radial axis, is bowl-shaped. 4. Arbre métallique selon la revendication 3, caractérisé en ce que cette  4. Metal shaft according to claim 3, characterized in that this cuvette est à bords (33,34) évasés.  bowl has flared edges (33,34). 5. Arbre métallique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les angles (cx et 13) entre le fond (32) et les bords (33,34) de cette cuvette sont identiques.  5. Metal shaft according to claim 4, characterized in that the angles (cx and 13) between the bottom (32) and the edges (33,34) of this bowl are identical. 6. Arbre métallique selon la revendication 4, caractérisé en ce que les angles6. Metal shaft according to claim 4, characterized in that the angles (cx et 13) entre le fond (32) et les bords (33,34) de cette cuvette sont différents.  (cx and 13) between the bottom (32) and the edges (33,34) of this bowl are different. 7. Arbre métallique selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce  7. Metal shaft according to one of claims 1 to 6, characterized in that qu'il ne présente des profils d'ancrage (25) que sur une seule de ses deux grandes faces.  that it has anchoring profiles (25) on only one of its two large faces. 8. Ensemble arbre/pignon obtenu à partir d'un arbre métallique (29) selon8. Shaft / pinion assembly obtained from a metallic shaft (29) according to l'une des revendications I à 7, caractérisé en ce que le pignon (31) est obtenu par  one of claims I to 7, characterized in that the pinion (31) is obtained by surmoulage d'une matière thermoplastique sur cet arbre (29).  overmolding of a thermoplastic material on this shaft (29). 9. Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un espace pratiquement vide (38) correspondant à une absence pratiquement totale de matière thermoplastique au dessus de la tranche (28) de la collerette d'ancrage (24), à l'exception de petits doigts thermoplastiques radiaux (39) qui viennent chacun s'appuyer sur cette tranche (28).  9. An assembly according to claim 8, characterized in that it comprises at least one practically empty space (38) corresponding to a practically total absence of thermoplastic material above the edge (28) of the anchoring flange (24) , with the exception of small radial thermoplastic fingers (39) which each come to rest on this edge (28). 10. Ensemble arbre/pignon obtenu à partir d'un arbre métallique (29) selon10. Shaft / pinion assembly obtained from a metallic shaft (29) according to l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le pignon (31) est rapporté sur  one of claims 1 to 7, characterized in that the pinion (31) is attached to l'axe de l'arbre (29) par l'intermédiaire d'un organe d'appui axial élastique (41), et en ce que ce pignon (31) présente des formes d'appui contre ladite collerette  the axis of the shaft (29) by means of an elastic axial support member (41), and in that this pinion (31) has forms of support against said flange (24) qui sont complémentaires/conjuguées desdits profils d'ancrage (25).  (24) which are complementary / conjugate to said anchoring profiles (25).