FR2864460A1 - Crankshaft strain hardening machine for internal combustion engine, has strain hardening unit, interposed between cylindrical hub and support crown, with roller units belonging to roller that includes outer ring received inside crown - Google Patents

Abstract

The machine has an upper action tool (14) with an upper case (18) delimiting an inner housing (20) in which is mounted a strain hardening unit (31) interposed radially between a cylindrical hub (38) and a support crown (42). The unit (31) has roller units (40) belonging to a roller (41) with an outer ring (46) received inside the crown. The roller has an inner ring (44) that traverses the hub (38).

Description

"Machine de galetage, notamment"Rolling machine, in particular

pour l'écrouissage d'un vilebrequin" La présente invention concerne une machine de galetage, notamment pour l'écrouissage d'un vilebrequin.  The present invention relates to a roller burnishing machine, especially for the work hardening of a crankshaft.

On connaît de nombreuses machines de galetage dans l'état de la technique, notamment pour des applications de renforcement mécanique par écrouissage d'un vilebrequin de moteur à combustion interne de véhicule automobile.  Numerous rolling machines are known in the state of the art, in particular for mechanical strengthening applications by hardening of a crankshaft of an internal combustion engine of a motor vehicle.

Les vilebrequins sont des pièces mécaniques se io présentant sous la forme d'arbres qui assurent la transformation du mouvement rectiligne alternatif de l'ensemble pistons-bielles d'un moteur à combustion interne, en une rotation.  Crankshafts are mechanical parts in the form of shafts which provide the transformation of the reciprocating rectilinear motion of the piston-rod assembly of an internal combustion engine into a rotation.

Chaque type de vilebrequin est dimensionné au plus juste afin d'optimiser les performances et l'encombrement du moteur associé, et sa forme et ses dimensions dépendent du nombre de cylindres, du nombre de paliers, de la course, de la disposition des cylindres et de l'ordre d'allumage.  Each type of crankshaft is dimensioned as accurately as possible to optimize the performance and the size of the associated engine, and its shape and dimensions depend on the number of cylinders, the number of bearings, the stroke, the disposition of the cylinders and of the ignition order.

De plus, le vilebrequin est l'une des pièces les plus sollicitées du moteur. En effet, les nombreuses sollicitations en torsion, en flexion, et en vibration torsionnelle impliquent des problèmes de tenue en fatigue, et par conséquent des contraintes de fabrication importantes.  In addition, the crankshaft is one of the most stressed parts of the engine. Indeed, the many stresses in torsion, bending, and torsional vibration involve fatigue resistance problems, and therefore significant manufacturing constraints.

Les vilebrequins sont donc le plus souvent réalisés en une seule pièce par forgeage ou moulage et subissent ensuite différentes opérations d'usinage et plus particulièrement d'écrouissage, notamment réalisée au moyen d'une machine de galetage.  Crankshafts are therefore most often made in one piece by forging or molding and then undergo different machining operations and more particularly hardening, especially performed by means of a roller burnishing machine.

En effet, l'écrouissage permet de modifier la structure d'un matériau en imposant une déformation permanente à la surface de la pièce traitée pour en améliorer les propriétés mécaniques telles que la limite d'élasticité, la contrainte à la rupture, la dureté, la ductilité et la résilience.  Indeed, hardening allows to modify the structure of a material by imposing a permanent deformation on the surface of the treated part to improve the mechanical properties such as yield strength, tensile stress, hardness, ductility and resilience.

Le document EP-A-0.168.153, auquel on se reportera pour plus de détails, décrit et représente un exemple de vilebrequin réalisé en une seule pièce.  EP-A-0.168.153, to which reference will be made for details, describes and represents an example of a crankshaft made in one piece.

Un tel vilebrequin comporte, de manière usuelle, d'une part des bras de manivelle s'étendant globalement radialement et délimités axialement par des faces latérales globalement perpendiculaires à l'axe de rotation du vilebrequin et, d'autre part, des tronçons cylindriques de maneton ou de tourillon dont chacun s'étend axialement à partir d'au moins une face latérale d'un bras io de manivelle et est délimité par une surface cylindrique convexe usinée qui définit, avec ladite face latérale une zone annulaire de raccordement.  Such a crankshaft comprises, in the usual manner, on the one hand hand crank arms extending generally radially and axially delimited by lateral faces generally perpendicular to the axis of rotation of the crankshaft and, on the other hand, cylindrical sections of crank pin or journal each axially extending from at least one side face of a crank arm and is delimited by a machined convex cylindrical surface which defines, with said side face an annular connection area.

Les zones annulaires de raccordement entre les surfaces cylindriques convexes usinées des manetons et des tourillons, et is les faces latérales des bras de manivelle comportent des congés toriques de manière à permettre entre autre un usinage de ces surfaces cylindriques convexes, sans interférence avec les faces latérales des bras.  The annular zones of connection between the machined convex cylindrical surfaces of the crank pins and trunnions, and the side faces of the crank arms comprise O-rings so as to allow, among other things, machining of these convex cylindrical surfaces, without interference with the lateral faces. arms.

Or, on a pu déterminer que ces zones de raccordement et plus particulièrement la zone autour des congés toriques d'usinage ou de raccordement, est une des zones du vilebrequin dans laquelle les contraintes mécaniques sont les plus élevées.  However, it has been determined that these connection areas and more particularly the area around the machining or connecting O-rings, is one of the areas of the crankshaft in which the mechanical stresses are highest.

Par conséquent, la fiabilité et la qualité du vilebrequin dépendent de la bonne tenue à la fatigue du vilebrequin dans ces zones de raccordement.  Therefore, the reliability and quality of the crankshaft depend on the good fatigue life of the crankshaft in these connection areas.

C'est la raison pour laquelle, on procède à l'écrouissage des congés de raccordement du vilebrequin par galetage réalisé au moyen de deux galets simples qui roulent dans les congés du vilebrequin entraîné en rotation par rapport à la machine et qui vont, notamment sous l'effet de l'effort de galetage exercé par la machine, écrouir ladite zone de raccordement.  This is the reason why, one proceeds with hardening of the fillets of connection of the crankshaft by burnishing realized by means of two simple rollers which roll in the leaves of the crankshaft driven in rotation with respect to the machine and which go, in particular under the effect of the burnishing force exerted by the machine, work hardening said connection area.

Le document US-A-6.253.590 décrit et représente un exemple d'une machine pour l'écrouissage des congés de raccordement d'un vilebrequin de moteur à combustion interne par une opération de galetage.  US-A-6,253,590 discloses and shows an example of a machine for cold-working the fillet of an internal combustion engine crankshaft by a roller burnishing operation.

Une telle machine de galetage, illustrant l'état de la technique, comporte: - un outil d'action qui comporte un boîtier d'action délimitant un logement intérieur dans lequel sont montés des moyens de galetage comportant des éléments roulants interposés radialement entre un moyeu cylindrique et une couronne coopérant avec une cage de support des galets, et io - un outil de réaction comportant des éléments roulants interposés radialement entre au moins une roue de réaction et un moyeu cylindrique.  Such roller rolling machine, illustrating the state of the art, comprises: - an action tool which comprises an action housing defining an inner housing in which are mounted rolling means having rolling elements interposed radially between a hub cylindrical and a ring cooperating with a support cage of the rollers, and io - a reaction tool comprising rolling elements interposed radially between at least one reaction wheel and a cylindrical hub.

La mise en oeuvre de telle machine ne donne cependant pas entière satisfaction.  The implementation of such a machine does not give complete satisfaction.

En effet, la durée de vie des outils reste limitée, les cages de support des galets par exemple s'usent rapidement.  Indeed, the life of the tools remains limited, the support cages pebbles for example wear out quickly.

Dans une telle machine, les moyens de roulement sont constitués par des aiguilles libres interposées radialement entre le moyeu cylindrique central et la couronne.  In such a machine, the rolling means are constituted by free needles interposed radially between the central cylindrical hub and the ring.

On constate aussi un problème d'usure des moyens de roulement et des pièces adjacentes moyeu et couronne.  There is also a problem of wear of the bearing means and adjacent hub and crown parts.

II est par conséquent nécessaire de procéder à de fréquents reconditionnements qui impliquent notamment une immobilisation de la machine se répercutant tant sur la productivité que sur les coûts.  It is therefore necessary to carry out frequent repackings which imply in particular immobilization of the machine, which has repercussions on both productivity and costs.

Or, la mise en place des aiguilles libres nécessite un temps de montage relativement long qui augmente la durée totale des opérations de reconditionnement. De surcroît, il existe un risque d'introduction de salissures lors de la mise en place des aiguilles.  However, the introduction of the free need need a relatively long assembly time which increases the total duration of repackaging operations. In addition, there is a risk of introduction of dirt when placing the needles.

De plus, les pistes de roulement des aiguilles sont constituées respectivement par la périphérie cylindrique convexe du moyeu cylindrique central et par la périphérie cylindrique concave de la couronne de sorte que ces pièces doivent présenter un état de surface approprié et notamment de bonnes propriétés de résistance à l'usure, ce qui en complique la fabrication et en augmente considérablement le coût.  In addition, the rolling tracks of the needles are formed respectively by the convex cylindrical periphery of the central cylindrical hub and the concave cylindrical periphery of the ring so that these parts must have a suitable surface condition and in particular good resistance properties. wear, which complicates the manufacture and greatly increases the cost.

L'invention vise donc à remédier aux inconvénients 5 susnommés et à améliorer d'une manière générale une telle machine pour l'écrouissage d'un vilebrequin.  The invention therefore aims to overcome the above-mentioned drawbacks and to improve in general such a machine for the work hardening of a crankshaft.

Dans ce but, l'invention propose une machine de galetage, notamment pour l'écrouissage d'un vilebrequin de moteur à combustion interne, du type comportant un outil de réaction, et un io outil d'action qui comporte un boîtier d'action délimitant un logement intérieur dans lequel sont montés des moyens de galetage comportant des éléments roulants interposés radialement entre un moyeu cylindrique et une couronne coopérant avec une cage de support des galets, caractérisée en ce que les éléments roulants appartiennent à un roulement dont la bague extérieure est reçue à l'intérieur de la couronne et dont la bague intérieure est traversée par le moyeu.  For this purpose, the invention provides a roller burnishing machine, especially for the work hardening of an internal combustion engine crankshaft, of the type comprising a reaction tool, and an action tool which comprises an action box. delimiting an inner housing in which are mounted rollers having rolling elements interposed radially between a cylindrical hub and a ring cooperating with a support cage of the rollers, characterized in that the rolling elements belong to a bearing whose outer ring is received inside the crown and the inner ring is traversed by the hub.

Grâce à l'invention, les opérations d'entretien et de reconditionnement sont notamment simplifiées par l'utilisation d'un roulement. Il est ainsi possible de réduire les coûts de reconditionnement en utilisant des roulements, des moyeux cylindriques et des couronnes de type standard.  Thanks to the invention, the maintenance and repackaging operations are particularly simplified by the use of a bearing. It is thus possible to reduce the costs of reconditioning by using bearings, cylindrical hubs and crowns of standard type.

Avantageusement, l'utilisation de roulements permet de réduire les phénomènes d'usure entre les moyeux et les couronnes ou rouleaux de réaction et de supprimer les risques d'introduction de salissures.  Advantageously, the use of bearings makes it possible to reduce the phenomena of wear between the hubs and the rings or reaction rollers and to eliminate the risks of introducing dirt.

De préférence, la cage de support des galets d'écrouissage est réalisée en acier, ce qui permet d'augmenter le nombre de pièces traitées par rapport à des cages réalisées en bronze.  Preferably, the support cage of the work-hardening rollers is made of steel, which makes it possible to increase the number of parts treated compared to cages made of bronze.

De préférence, les brides de retenue pour les cages de support sont fixes et le boîtier de réaction monobloc de manière à simplifier le reconditionnement.  Preferably, the retaining flanges for the support cages are fixed and the monobloc reaction box so as to simplify the repackaging.

Avantageusement, grâce à ces simplifications et à l'utilisation de roulements, on facilite les opérations de reconditionnement dont la durée et le coût sont ainsi réduits.  Advantageously, thanks to these simplifications and the use of bearings, it facilitates repackaging operations whose duration and cost are reduced.

Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les galets sont, suivant l'axe de rotation de la cage, montés à jeu axial par rapport à la cage de support; - les galets sont, suivant l'axe de rotation de la cage, montés serrés radialement dans des cavités de la cage de support; io - la cage de support des galets est réalisée en acier, notamment en acier fortement allié avec traitement thermique; - l'outil de réaction comporte un boîtier de réaction à l'intérieur duquel sont montés à rotation des moyens de réaction comportant des éléments roulants interposés radialement entre au moins une roue de réaction et un moyeu cylindrique, caractérisé en ce que les éléments roulants appartiennent à un roulement dont la bague extérieure est constituée par la roue de réaction et dont la bague intérieure est traversée par le moyeu; - les éléments roulants de l'outil d'action et/ou l'outil de réaction sont des aiguilles ou des rouleaux.  According to other features of the invention - the rollers are, along the axis of rotation of the cage, mounted with axial clearance with respect to the support cage; - The rollers are, along the axis of rotation of the cage, mounted radially tight in cavities of the support cage; io - the roller support cage is made of steel, especially high-alloy steel with heat treatment; - The reaction tool comprises a reaction box inside which are rotatably mounted reaction means comprising rolling elements interposed radially between at least one reaction wheel and a cylindrical hub, characterized in that the rolling elements belong to a bearing whose outer ring is constituted by the reaction wheel and whose inner ring is traversed by the hub; - The rolling elements of the action tool and / or the reaction tool are needles or rollers.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une vue schématique de côté selon la direction axiale d'une machine selon l'invention comportant un outil supérieur d'action et un outil inférieur de réaction entre lesquels on a représenté, en section, la surface cylindrique convexe d'un maneton ou d'un tourillon de vilebrequin - la figure 2 est une vue schématique partielle en coupe transversale d'une machine selon la figure 1 illustrant l'écrouissage des congés de raccordement du vilebrequin par les galets; - les figures 3A à 3E sont respectivement une vue de face et des vues en coupe d'un exemple de réalisation d'une cage de support des galets d'écrouissage.  Other features and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows for the understanding of which reference will be made to the accompanying drawings in which: - Figure 1 is a schematic side view in the axial direction of a machine according to the invention comprising a higher action tool and a lower reaction tool between which there is shown, in section, the convex cylindrical surface of a crankpin or crankpin - FIG. 2 is a view partial schematic in cross section of a machine according to Figure 1 illustrating the work hardening of the connecting leaves of the crankshaft by the rollers; - Figures 3A to 3E are respectively a front view and sectional views of an embodiment of a support cage of the cold rollers.

Dans la description qui va suivre, des chiffres de référence identiques désignent des pièces identiques ou ayant des fonctions similaires.  In the following description, like reference numerals designate like parts or having similar functions.

Par convention, et à titre non limitatif, on utilisera les termes "supérieur" ou "inférieur", "axial" ou "transversal" qui désignent des éléments ou des positions orientés respectivement selon la figure 1 vers le haut ou le bas, et selon l'axe de rotation X-X du vilebrequin ou orthogonalement à celui-ci.  By convention, and in a nonlimiting manner, the terms "upper" or "lower", "axial" or "transverse" which designate elements or positions respectively oriented according to FIG. 1 towards the top or the bottom, and according to FIG. the axis of rotation XX of the crankshaft or orthogonally thereto.

La figure 1 représente une machine 10 de galetage susceptible de permettre l'écrouissage d'un vilebrequin 12 qui est entraîné en rotation par rapport à la machine 10 autour de son axe X-X par des moyens moteurs (non représentés).  FIG. 1 shows a roller-rolling machine 10 capable of allowing the work-hardening of a crankshaft 12 which is rotated relative to the machine 10 about its axis X-X by motor means (not shown).

La machine 10 comporte respectivement un outil supérieur 14, dit d'action, et un outil inférieur 16, dit de réaction.  The machine 10 comprises respectively an upper tool 14, said action, and a lower tool 16, said reaction.

L'outil d'action 14 comporte un boîtier 18 de forme globalement parallélépipédique délimitant un logement intérieur 20 dans lequel sont reçus et agencés des moyens conventionnels exerçant un effort déterminé de galetage pour l'écrouissage du vilebrequin 12.  The action tool 14 comprises a housing 18 of generally parallelepipedal shape delimiting an inner housing 20 in which are received and arranged conventional means exerting a determined burnishing force for the work hardening of the crankshaft 12.

Le boîtier supérieur d'action 18 comporte, dans au moins une de ses faces latérales 22, une ouverture 24 permettant d'accéder axialement au logement intérieur 20.  The upper action housing 18 comprises, in at least one of its lateral faces 22, an opening 24 allowing axial access to the inner housing 20.

En fonctionnement, l'ouverture d'accès 24 est fermée par un couvercle 26 qui est rapporté sur le boîtier 18 et maintenu par des premiers moyens de fixation 28.  In operation, the access opening 24 is closed by a cover 26 which is attached to the housing 18 and held by first fixing means 28.

De préférence, les premiers moyens de fixation 28 du 3o couvercle 26 sont des vis à tête fraisée, par exemple fendue ou six pans creux, qui sont reçues dans des trous taraudés complémentaires (non représentés) du boîtier 18.  Preferably, the first attachment means 28 of the lid 30 are countersunk screws, for example slotted or with hexagon socket, which are received in complementary threaded holes (not shown) of the housing 18.

L'utilisation de ce type de vis comme moyens de fixation permet avantageusement de réduire le temps nécessaire de montage et démontage lors des opérations de reconditionnement de la machine.  The use of this type of screw as fastening means advantageously reduces the time required for assembly and disassembly during repackaging operations of the machine.

Les moyens conventionnels pour le galetage sont notamment agencés dans la partie inférieure du boîtier 18 et comportent un sous-ensemble outil constitué par au moins un galet 30 d'écrouissage formant un élément roulant qui est monté transversalement entre deux cages 32 de support destinées à recevoir en partie ledit galet 30.  The conventional means for the roller burnishing are in particular arranged in the lower part of the housing 18 and comprise a tool subassembly consisting of at least one work hardening roller 30 which is mounted transversely between two support stands 32 intended to receive partly said roller 30.

Le galet 30, encore dénommé rouleau, est io avantageusement réalisé dans un matériau, tel que de l'acier, présentant une dureté élevée, par exemple de l'ordre de 62 à 64 HRC, pour permettre l'écrouissage du vilebrequin 12.  The roller 30, also called roll, is advantageously made of a material, such as steel, having a high hardness, for example of the order of 62 to 64 HRC, to allow the work hardening of the crankshaft 12.

Dans l'exemple de réalisation, l'outil d'action 14 comporte deux galets d'écrouissage 30 respectivement un pour chacun des congés de raccordement délimitant axialement la surface cylin- drique convexe d'un maneton ou d'un tourillon du vilebrequin 12.  In the exemplary embodiment, the action tool 14 comprises two work-hardening rollers 30, one for each of the connection fillers axially delimiting the convex cylindrical surface of a crank pin or of a crank pin 12.

Avantageusement, les galets 30 sont suivant l'axe de rotation de la cage d'une part montés à jeu axial et d'autre part montés serrés radialement, dans les cages de support 32.  Advantageously, the rollers 30 are along the axis of rotation of the cage on one hand mounted with axial play and on the other hand mounted radially tight in the support cages 32.

Grâce à un tel montage des galets 30, on obtient une meilleure répartition de l'effort de galetage, notamment sur les galets, et une meilleure précision sur les angles initiaux entre les axes de rotation des galets et le vilebrequin 12.  Thanks to such a mounting of the rollers 30, a better distribution of the rolling force is obtained, in particular on the rollers, and a better accuracy on the initial angles between the axes of rotation of the rollers and the crankshaft 12.

En position de fonctionnement, les cages 32 sont maintenues en place transversalement par des brides de retenue 34 qui sont fixées sur le boîtier 18 par l'intermédiaire de seconds moyens de fixation 36.  In the operating position, the cages 32 are held in place transversely by retaining flanges 34 which are fixed to the casing 18 by means of second fixing means 36.

Les brides 34 ne sont pas donc réglables, notamment selon la direction transversale comme dans l'état de la technique, ce qui permet d'une part de garantir un jeu de fonctionnement constant en supprimant tout risque de déréglage lors des opérations de reconditionnement et, d'autre part, de réduire le temps total nécessaire au reconditionnement en simplifiant leur montage et démontage.  The flanges 34 are therefore not adjustable, especially in the transverse direction as in the state of the art, which allows on the one hand to ensure a constant operating clearance by eliminating any risk of maladjustment during repackaging operations and, on the other hand, to reduce the total time required for repackaging by simplifying their assembly and disassembly.

Les seconds moyens de fixation 36 sont de préférence constitués par des vis qui traversent radialement les brides 34 et dont les corps filetés sont reçus dans des trous taraudés complémentaires du boîtier 18.  The second fixing means 36 are preferably constituted by screws which pass radially through the flanges 34 and whose threaded bodies are received in complementary threaded holes in the housing 18.

Plus précisément et comme on peut le voir sur la figure 2, l'outil 14 comporte des moyens d'action 31 qui sont agencés dans le logement intérieur 20 et qui sont destinés à exercer un effort de galetage orienté radialement vers les cages 32 et les galets 30 d'écrouissage.  More precisely, and as can be seen in FIG. 2, the tool 14 comprises means of action 31 which are arranged in the inner housing 20 and which are intended to exert a rolling force directed radially towards the cages 32 and the rollers 30 hardening.

lo Les moyens d'action 31 comportent un moyeu cylindrique 38 intérieur et des éléments roulants 40 qui sont interposés radialement entre le moyeu 38 et une couronne extérieure d'appui 42 qui coopère avec les cages 32 des galets 30.  The action means 31 comprise an inner cylindrical hub 38 and rolling elements 40 which are interposed radially between the hub 38 and an outer bearing ring 42 which cooperates with the cages 32 of the rollers 30.

Conformément à l'invention, les éléments roulants 40 appartiennent à un roulement 41 comportant une bague extérieure 46 et une bague intérieure 44. La bague extérieure 46 est montée serrée à l'intérieur de la couronne extérieure d'appui 42 et la bague intérieure 44 est traversée axialement par le moyeu cylindrique intérieur 38.  According to the invention, the rolling elements 40 belong to a bearing 41 comprising an outer ring 46 and an inner ring 44. The outer ring 46 is tightly mounted inside the outer bearing ring 42 and the inner ring 44 is traversed axially by the inner cylindrical hub 38.

L'outil inférieur de réaction 16 comporte un boîtier 48 de forme globalement parallélépipédique sur lequel sont montés à rotation des moyens de réaction 50 destinés à s'opposer à l'effort de galetage exercé par l'outil d'action 14.  The lower reaction tool 16 comprises a housing 48 of generally parallelepiped shape on which are rotatably mounted reaction means 50 intended to oppose the burnishing force exerted by the action tool 14.

Avantageusement, le boîtier 48 est réalisé en une seule pièce ce qui permet encore de simplifier les opérations de montage et démontage et de réduire le nombre de vis de fixation (non représentées) par rapport à un boîtier en deux parties.  Advantageously, the housing 48 is made in one piece which further simplifies the assembly and disassembly operations and reduce the number of fastening screws (not shown) with respect to a two-part housing.

Le vilebrequin 12 est en appui avec la surface extérieure 54 des deux roues de réaction 52 des moyens de réaction 50 qui sont espacées axialement l'une par rapport à l'autre pour assurer une bonne transmission au vilebrequin 12 de l'effort de réaction.  The crankshaft 12 is in abutment with the outer surface 54 of the two reaction wheels 52 of the reaction means 50 which are axially spaced relative to each other to ensure good transmission to the crankshaft 12 of the reaction force.

Comme on peut le voir sur les figures 1 et 2, l'outil de réaction 16 comporte des éléments roulants 56 qui sont interposés radialement entre d'une part chaque roue de réaction 52 formant une bague extérieure et, d'autre part, son moyeu cylindrique associé 58 par l'intermédiaire d'une bague intérieure 64.  As can be seen in FIGS. 1 and 2, the reaction tool 16 comprises rolling elements 56 which are interposed radially between on the one hand each reaction wheel 52 forming an outer ring and, on the other hand, its hub associated cylindrical 58 via an inner ring 64.

Avantageusement, les éléments roulants 56 sont ici constitués par des aiguilles ou des rouleaux qui appartiennent à un roulement 60 dont la bague intérieure 64 est traversée par le moyeu 58 et dont la bague extérieure est constituée par la roue de réaction 52.  Advantageously, the rolling elements 56 are here constituted by needles or rollers which belong to a bearing 60 whose inner ring 64 is traversed by the hub 58 and whose outer ring is constituted by the reaction wheel 52.

Grâce à un tel roulement 60, on facilite les opérations io d'entretien et de reconditionnement de l'outil de réaction 16.  With such a bearing 60, it facilitates the maintenance io operations and repackaging of the reaction tool 16.

La figure 2 illustre plus particulièrement l'écrouissage du vilebrequin 12 par les galets 30.  FIG. 2 more particularly illustrates the work hardening of the crankshaft 12 by the rollers 30.

Le vilebrequin 12, représenté partiellement, comporte au moins un maneton 66 se trouvant dans l'axe X-X du vilebrequin et au moins un tourillon 68 excentré d'axe Y-Y parallèle à l'axe de rotation X-X du vilebrequin.  The crankshaft 12, partially shown, comprises at least one crankpin 66 located in the axis X-X of the crankshaft and at least one journal 64 eccentric axis YY parallel to the axis of rotation X-X of the crankshaft.

Le tourillon 68 permet au vilebrequin 12 de reposer sur des paliers (non représentés) au moyen desquels il est monté en rotation dans un carter et sur chacun des manetons 66 viennent s'articuler des bielles (non représentées). Les tourillons 68 et les manetons 66 sont reliés les uns aux autres par des bras de manivelle 70 encore parfois appelés coudes.  The pin 68 allows the crankshaft 12 to rest on bearings (not shown) by means of which it is rotatably mounted in a housing and on each of the crank pins 66 are articulated rods (not shown). Trunnions 68 and pintles 66 are connected to each other by crank arms 70 still sometimes called bends.

Le vilebrequin 12 comporte des zones de raccordement 72 des tourillons 66 et des manetons 68 avec les faces latérales 74 respectives des bras de manivelle 70.  The crankshaft 12 has connection areas 72 of the journals 66 and crank pins 68 with the respective lateral faces 74 of the crank arms 70.

Les zones de raccordement 72 comportent des congés cylindriques annulaires 76 pour permettre l'usinage des surfaces cylindriques convexes 78 des tourillons 66 et des manetons 68.  The connection zones 72 comprise annular cylindrical fillets 76 to allow machining of the convex cylindrical surfaces 78 of the journals 66 and the crank pins 68.

L'écrouissage est obtenu par déformation grâce aux galets 30 qui roulent dans les congés 76 du vilebrequin 12 entraîné en rotation et sur lesquels s'exercent d'une part l'effort de moyens d'action 31 et, d'autre part, l'effort de réaction des moyens de réaction 50. io  The work hardening is obtained by deformation with the rollers 30 which roll in the leaves 76 of the crankshaft 12 driven in rotation and on which are exerted on the one hand the force of action means 31 and, on the other hand, reaction force of the reaction means 50. io

L'écrouissage par galetage des congés cylindriques annulaires 76 par la machine 10 permet de renforcer la tenue mécanique des zones de raccordement 72 et ainsi d'améliorer la tenue à la fatigue du vilebrequin 12.  The hardening by rolling of the cylindrical annular fill 76 by the machine 10 makes it possible to reinforce the mechanical strength of the connection zones 72 and thus to improve the fatigue life of the crankshaft 12.

Les figures 3A à 3E illustre un exemple de réalisation préféré d'une cage de support des galets d'écrouissage 30.  FIGS. 3A to 3E illustrate a preferred embodiment of a support cage for the work-hardening rollers 30.

Les cages sont le plus souvent réalisées dans des matériaux comme le bronze et elles comportent des cavités ou logements dans lesquelles les galets d'écrouissage 30 sont reçus io et guidés.  The cages are most often made of materials such as bronze and have cavities or housings in which the work-hardening rollers 30 are received and guided.

Or, les galets 30 sont réalisés dans des aciers très durs, ce qui provoque d'importants phénomènes d'usure des cavités des cages.  However, the rollers 30 are made of very hard steels, which causes significant wear phenomena of the cavities of the cages.

L'usure prématurée des cages limite le nombre d'opérations de galetage réalisées et augmente de manière conséquente le coût, puisque les cages sont des pièces complexes et coûteuses.  The premature wear of cages limits the number of burnishing operations carried out and consequently increases the cost, since the cages are complex and expensive parts.

C'est la raison pour laquelle, on a cherché à augmenter le nombre d'opérations réalisées avec un jeu de cage de support et cela afin de permettre une réduction des coûts et des opérations de reconditionnement.  This is the reason why, one sought to increase the number of operations carried out with a set of support cage and this in order to allow a reduction of the costs and repackaging operations.

La cage de support 32 illustrée à la figure 3A est une cage du type celle décrite dans le document US-A-6.389.861 de l'état de la technique auquel on se reportera pour plus détails.  The support cage 32 illustrated in FIG. 3A is a cage of the type described in the document US-A-6,389,861 of the state of the art to which reference will be made for details.

Une cage 32 de ce type présente une symétrie selon la direction transversale et comporte à cet effet deux cavités opposées.  A cage 32 of this type has a symmetry in the transverse direction and comprises for this purpose two opposite cavities.

Ainsi, lorsque la première cavité est usée, on procède au retournement de la cage pour utiliser la seconde cavité ce qui permet d'augmenter le nombre de pièces traitées et de réduire les coûts mais requiert cependant une opération de reconditionnement dont les inconvénients ont été décrits auparavant.  Thus, when the first cavity is worn, the cage is turned over to use the second cavity, which makes it possible to increase the number of parts processed and to reduce costs, but nevertheless requires a repackaging operation the disadvantages of which have been described. before.

Une telle solution n'est donc pas entièrement satisfaisante de sorte que l'on a cherché à augmenter la résistance à l'usure 2864460 Il des cages en utilisant d'autres matériaux que le bronze afin d'augmenter le nombre de pièces traitées et de réduire la fréquence des opérations de reconditionnement.  Such a solution is therefore not entirely satisfactory, so that it has been sought to increase the wear resistance of the cages by using materials other than bronze in order to increase the number of parts processed and reduce the frequency of repackaging operations.

On a alors constaté que l'utilisation de matériau de dureté supérieure provoquait souvent l'apparition de fractures dans la cage, à cause notamment des efforts importants s'exerçant sur la cage.  It was then found that the use of material of higher hardness often caused the appearance of fractures in the cage, especially because of the significant forces exerted on the cage.

Le document WO-A-02/24407, ou US-B-6.360.574, décrit par exemple l'utilisation de polymères, de préférence io thermoplastiques, de type polyéthylène haute densité pour réaliser les cages de support des galets d'écrouissage présentant une meilleure ductilité, et une résistance aux chocs et à l'usure supérieures notamment par rapport au bronze.  Document WO-A-02/24407, or US Pat. No. 6,360,574, for example describes the use of polymers, preferably thermoplastic polymers, of the high-density polyethylene type for producing support cages for cold-working rollers exhibiting better ductility, and a higher impact and wear resistance especially compared to bronze.

Selon l'exemple de réalisation préféré illustré aux figures 15 3A à 3E, la cage 32 est avantageusement réalisée en acier ou un alliage d'acier, notamment en acier inoxydable.  According to the preferred embodiment illustrated in FIGS. 3A to 3E, the cage 32 is advantageously made of steel or an alloy of steel, in particular of stainless steel.

De préférence, on utilise un acier fortement allié, de type Z80 W D06 ou analogue, avec traitement thermique.  Preferably, a high alloyed steel, type Z80 W D06 or the like, is used with heat treatment.

La cage 32, de forme générale prismatique, est du type qui 20 comporte deux parties symétriques 80 pour le montage de deux galets d'écrouissage 30.  The cage 32, of generally prismatic shape, is of the type which comprises two symmetrical parts 80 for mounting two cold-working rollers 30.

Les deux parties de support 80 sont reliées entre elles par un corps 82 formant un pont qui s'étend transversalement entre les faces latérales intérieures 84 de chacune des parties de support 80.  The two support portions 80 are interconnected by a bridge body 82 extending transversely between the inner side faces 84 of each of the support portions 80.

Les faces latérales intérieures 84 des parties 80 délimitent d'une part avec la face horizontale supérieure 86 du corps 82 un évidement supérieur 88 qui est notamment destiné à coopérer avec un élément de centrage de forme complémentaire solidaire de la couronne 42 d'un outil d'action 14 et, d'autre part, avec la face horizontale inférieure 90 un évidement inférieur 92.  The inner side faces 84 of the portions 80 delimit on the one hand with the upper horizontal face 86 of the body 82 an upper recess 88 which is intended in particular to cooperate with a centering element of complementary shape integral with the ring 42 of a tool d 14 and on the other hand with the lower horizontal face 90 a lower recess 92.

Chaque partie 80 de support comporte une face horizontale supérieure 94 et une face horizontale inférieure 96 opposée, une face verticale avant 98 et une face verticale arrière 100.  Each support portion 80 has an upper horizontal face 94 and an opposite lower horizontal face 96, a front vertical face 98 and a rear vertical face 100.

Chaque partie de support 80 comporte une cavité respectivement 102A et 102B formant une piste de roulement 104 complémentaire du galet d'écrouissage 30 qui y est partiellement reçu et guidé.  Each support portion 80 has a cavity 102A and 102B respectively forming a raceway 104 complementary to the work-hardening roller 30 which is partially received and guided therein.

Les cavités 102A et 102B forment un angle déterminé avec un axe vertical qui correspond à l'inclinaison de l'axe de rotation (G) des galets 30 par rapport aux congés de raccordement du vilebrequin 12, c'est-à-dire globalement à l'intersections des plans de coupe 3B et 3C illustrés à la figure 3A.  The cavities 102A and 102B form a determined angle with a vertical axis corresponding to the inclination of the axis of rotation (G) of the rollers 30 with respect to the connecting fillet of the crankshaft 12, that is to say generally to the intersections of the section planes 3B and 3C shown in FIG. 3A.

La cage 32 présente de plus une symétrie avant-arrière, c'est-à-dire selon un plan de coupe vertical de manière à permettre deux utilisations successives de la cage, une première application avec la cavité 102A de la face avant 98 et une seconde application avec la cavité 102B opposée avec la face arrière 100.  The cage 32 further has a front-rear symmetry, that is to say according to a vertical sectional plane so as to allow two successive uses of the cage, a first application with the cavity 102A of the front face 98 and a second application with the cavity 102B opposite with the rear face 100.

Comme on peut le voir à la figure 3E, la cage 32 comporte des moyens tels qu'un congé ou un angle cassé de raccordement intérieur entre la piste de roulement 104 des galets 30 formant le fond de la cavité 102 et la partie de support 80 adjacente.  As can be seen in FIG. 3E, the cage 32 comprises means such as a fillet or a broken angle of internal connection between the raceway 104 of the rollers 30 forming the bottom of the cavity 102 and the support portion 80 adjacent.

Grâce à ces moyens, on réduit les risques de fractures de la cage 32 et il est possible de réaliser la cage dans des matériaux comme des alliages d'acier.  By these means, it reduces the risk of fracture of the cage 32 and it is possible to make the cage in materials such as steel alloys.

Ainsi qu'on l'aura compris, la cage 32 peut être mise en oeuvre dans une machine 10 du type de celle décrite aux figures 1 et 2 dont le temps nécessaire pour procéder au reconditionnement est réduit par l'utilisation de roulement conformément à l'invention.  As will have been understood, the cage 32 can be implemented in a machine 10 of the type of that described in FIGS. 1 and 2, the time required for repackaging being reduced by the use of the bearing according to the invention. 'invention.

Claims (6)

REVENDICATIONS 1. Machine (10) de galetage, notamment pour l'écrouissage d'un vilebrequin (12) de moteur à combustion interne, du type comportant un outil de réaction (16), et un outil d'action (14) qui comporte un boîtier (18) délimitant un logement intérieur (20) dans lequel sont montés des moyens de galetage (31) comportant des éléments roulants (40) interposés radialement entre un moyeu cylindrique (38) et une couronne (42) coopérant avec une cage de support (32) des galets (30), caractérisée en ce que les éléments roulants (40) appartiennent à un roulement dont la bague extérieure (46) est reçue à l'intérieur de la couronne (42) et dont la bague intérieure (44) est traversée par le moyeu (38).  1. Rolling machine (10), in particular for hardening an internal combustion engine crankshaft (12), of the type comprising a reaction tool (16), and an action tool (14) which comprises a housing (18) delimiting an inner housing (20) in which roller burnishing means (31) are mounted with rolling elements (40) interposed radially between a cylindrical hub (38) and a ring gear (42) cooperating with a support cage (32) rollers (30), characterized in that the rolling elements (40) belong to a bearing whose outer ring (46) is received inside the ring (42) and whose inner ring (44) is traversed by the hub (38). 2. Machine selon la revendication 1, caractérisée en ce que les galets (30) sont, suivant l'axe de rotation de la cage, montés à jeu axial par rapport à la cage de support (32).  2. Machine according to claim 1, characterized in that the rollers (30) are, along the axis of rotation of the cage, mounted with axial clearance with respect to the support cage (32). 3. Machine selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les galets (30) sont, suivant l'axe de rotation de la cage, montés serrés radialement dans des cavités (102) de la cage de support (32).  3. Machine according to one of claims 1 or 2, characterized in that the rollers (30) are, along the axis of rotation of the cage, mounted radially tight in cavities (102) of the support cage (32). ). 4. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la cage de support (32) des galets (30) est réalisée en acier, notamment en alliage d'acier.  4. Machine according to any one of the preceding claims, characterized in that the support cage (32) of the rollers (30) is made of steel, in particular steel alloy. 5. Machine selon l'une quelconque des revendications précédentes, du type dans laquelle l'outil de réaction (16) comporte un boîtier (48) à l'intérieur duquel sont montés à rotation des moyens de réaction (50) comportant des éléments roulants (56) interposés radialement entre au moins une roue de réaction (52) et un moyeu cylindrique (58), caractérisée en ce que les éléments roulants (56) appartiennent à un roulement (60) dont la bague extérieure est constituée par la roue de réaction (52) et dont la bague intérieure (64) est traversée par le moyeu (58).  5. Machine according to any one of the preceding claims, of the type in which the reaction tool (16) comprises a housing (48) inside which are rotatably mounted reaction means (50) comprising rolling elements. (56) interposed radially between at least one reaction wheel (52) and a cylindrical hub (58), characterized in that the rolling elements (56) belong to a bearing (60) whose outer ring is constituted by the wheel of reaction (52) and the inner ring (64) is traversed by the hub (58). 6. Machine selon l'une des revendications 1 ou 5, caractérisée en ce que les éléments roulants (40, 56) sont des aiguilles ou des rouleaux.  6. Machine according to one of claims 1 or 5, characterized in that the rolling elements (40, 56) are needles or rollers.