FR3013245A1 - Procede de fabrication d'une bague exterieure de roulement et dispositif de butee de debrayage - Google Patents

Procede de fabrication d'une bague exterieure de roulement et dispositif de butee de debrayage Download PDF

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Abstract

Ce procédé de fabrication d'une bague extérieure (22) d'un roulement d'un dispositif de butée de débrayage comprend une étape consistant à fabriquer une ébauche comprenant une partie concave (224) formant sur sa surface interne une piste de roulement (224a), délimitée d'un côté par une partie tubulaire arrière (226) et de l'autre côté par une partie tubulaire avant se prolongeant en une partie radiale (220) formant une surface de contact avec un diaphragme d'embrayage. Ce procédé comprend des étapes consistant à a) placer l'ébauche entre un poinçon (420) et une matrice (430, 432), la partie concave (224) de l'ébauche étant pincée entre une extrémité axiale (421) du poinçon (420) et un relief en saillie (434a) de la matrice (430, 432), et b) déformer plastiquement l'ébauche en déplaçant (F2) le poinçon (420) et la matrice (430, 432) en direction de la partie radiale (220) de l'ébauche, de manière à élargir radialement la partie radiale de l'ébauche et à plier la partie tubulaire avant de l'ébauche pour former une partie repliée (222) reliant la partie concave (224) à la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) ainsi fabriquée, le rapport entre le diamètre (d220) de la surface de contact de la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et le diamètre interne (d224b) d'un fond (224b) de la piste de roulement(224a) de la partie concave (224) de la bague extérieure (22) étant strictement supérieur à 0,95.

Description

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE BAGUE EXTERIEURE DE ROULEMENT ET DISPOSITIF DE BUTEE DE DEBRAYAGE L'invention concerne un procédé de fabrication d'une bague extérieure d'un roulement d'un dispositif de butée de débrayage. L'invention concerne également un dispositif de butée de débrayage comprenant une bague extérieure fabriquée au moyen d'un tel procédé. Un dispositif de butée de débrayage comprend généralement un roulement incluant une bague intérieure et une bague extérieure, munies chacune d'une partie concave formant une piste de roulement pour des éléments roulants tels que des billes. La bague extérieure comprend également une partie radiale apte à venir en contact avec un diaphragme d'embrayage. Cette partie radiale présente une surface de contact annulaire sensiblement plane permettant l'application d'un effort de débrayage axial sur le diaphragme d'embrayage.
Dans certaines applications, le dispositif de butée de débrayage est utilisé avec des diaphragmes d'embrayage de diamètres variés, ce qui peut nécessiter une surface de contact importante sur la partie radiale de la bague extérieure. Il est connu de fabriquer la bague extérieure par emboutissage d'une ébauche tubulaire. Une partie intermédiaire axiale est formée dans le prolongement de la partie concave afin de rigidifier la pièce emboutie, avant que la partie radiale ne soit réalisée par emboutissage. La bague extérieure obtenue par un tel procédé présente une partie radiale dont le diamètre maximal est inférieur ou égal au plus petit diamètre de la partie concave, car les processus d'emboutissage connus ne permettent pas d'obtenir une partie radiale plus large sans endommager la partie concave, ce qui est préjudiciable pour le fonctionnement du roulement. C'est à ces inconvénients qu'entend remédier l'invention en proposant un nouveau procédé de fabrication d'une bague extérieure d'un roulement d'un dispositif de butée de débrayage, permettant de réaliser un bague extérieure de roulement dont la partie radiale a un diamètre supérieur à celui des bagues extérieures de l'état de la technique. A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'une bague extérieure d'un roulement d'un dispositif de butée de débrayage, comprenant une étape consistant à fabriquer une ébauche comprenant une partie concave formant sur sa surface interne une piste de roulement, délimitée d'un côté par une partie tubulaire arrière et de l'autre côté par une partie tubulaire avant dont le diamètre externe est inférieur au diamètre externe de la partie tubulaire arrière, la partie tubulaire avant se prolongeant en une partie radiale formant une surface de contact avec des doigts d'un diaphragme d'embrayage. Ce procédé est caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à: a) placer l'ébauche entre un poinçon tubulaire dont une extrémité axiale présente une forme convexe correspondant à la forme de la piste de roulement de l'ébauche, et une matrice comprenant une surface interne munie d'un relief en saillie présentant une forme externe correspondant à la forme externe de la partie concave de l'ébauche, la partie concave de l'ébauche étant pincée entre l'extrémité axiale du poinçon tubulaire et le relief en saillie de la matrice et la partie radiale de l'ébauche étant maintenue contre une surface plane d'un support par un poinçon central; b) déformer plastiquement l'ébauche en déplaçant simultanément le poinçon tubulaire et la matrice en translation selon un axe parallèle à un axe central de l'ébauche, par rapport au support et au poinçon central en direction de la partie radiale de l'ébauche, de manière à élargir radialement la partie radiale de l'ébauche et à plier la partie tubulaire avant de l'ébauche contre la surface plane du support pour former une partie repliée reliant la partie concave à la partie radiale de la bague extérieure ainsi fabriquée, le rapport entre le diamètre de la surface de contact de la partie radiale de la bague extérieure et le diamètre interne d'un fond de la piste de roulement de la partie concave de la bague extérieure étant strictement supérieur à 0,95. Grâce à l'invention, la bague extérieure fabriquée a une partie radiale dont le diamètre extérieur est supérieur au plus grand diamètre interne de la partie concave, au moyen d'un procédé d'emboutissage, ne nécessitant pas d'usinages ou d'étapes de fabrication particuliers. Lors de la déformation de la bague extérieure, aucun dommage n'est occasionné sur la partie concave de la bague extérieure. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel procédé peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - A l'étape b), la partie avant de l'ébauche est pliée contre le support par une surface du relief en saillie de la matrice, cette surface étant orientée en direction du support. - A l'étape a), deux demi-coquilles prévues de chaque côté du poinçon tubulaire formant la matrice sont plaquées contre l'ébauche selon une direction radiale par rapport à l'axe central de l'ébauche. - Le procédé comprend, préalablement à l'étape a), une étape supplémentaire consistant à mettre en place un flasque contre une surface interne de la partie radiale de l'ébauche.
L'invention concerne également un dispositif de butée de débrayage comprenant un roulement incluant une bague intérieure solidaire en translation d'un dispositif d'actionnement, et une bague extérieure fabriquée par emboutissage, en particulier fabriquée au moyen du procédé de fabrication défini plus haut, comprenant une partie concave formant une piste de roulement, et une partie radiale formant une surface de contact avec des doigts d'un diaphragme d'embrayage. Ce dispositif est caractérisé en ce que le rapport entre le diamètre de la surface de contact de la partie radiale de la bague extérieure et le diamètre interne d'un fond de la piste de roulement avant de la partie concave de la bague extérieure est strictement supérieur à 0,95.
Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l'invention, un tel dispositif peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises dans toute combinaison techniquement admissible : - Le rapport entre le diamètre de la surface de contact de la partie radiale et le diamètre interne du fond de la piste de roulement de la partie concave est supérieur ou égal à 1 . - La bague extérieure comprend une partie tubulaire arrière s'étendant à l'opposé de la partie radiale par rapport à la partie concave, et en ce que le diamètre de la surface de contact de la partie radiale de la bague extérieure est supérieur ou égal au diamètre externe de la partie arrière de la bague extérieure. - Le roulement comporte un flasque de support d'une plaque de protection de la partie radiale de la bague extérieure, ce flasque étant bloqué axialement entre la partie radiale de la bague extérieure et une partie repliée de la bague extérieure s'étendant entre le bord de la piste de roulement et la partie radiale. - Le roulement comporte un flasque de support d'un joint d'étanchéité, le flasque étant bloqué axialement entre la partie radiale de la bague extérieure et une partie repliée de la bague extérieure s'étendant entre le bord de la piste de roulement et la partie radiale. - Le roulement comporte un flasque de protection des éléments roulants du roulement, ce flasque étant bloqué axialement entre la partie radiale de la bague extérieure et une partie repliée de la bague extérieure s'étendant entre le bord de la piste de roulement et la partie radiale. L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif de butée de débrayage et d'un procédé de fabrication conformes à son principe, faite à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de butée de débrayage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue à plus grande échelle de la partie supérieure de la figure 1 ; - les figures 3, 4 et 5 sont des vues d'une première, d'une deuxième et d'une troisième étape d'un procédé de fabrication conforme à l'invention. Le dispositif D de butée de débrayage représenté sur les figures 1 et 2 comprend un roulement 2 incluant une bague intérieure fixe 21 et une bague extérieure 22 tournante. Entre la bague intérieure 21 et la bague extérieure 22 sont montés des éléments roulants, tels que des billes 23, qui permettent la rotation de la bague extérieure 22 par rapport à la bague intérieure fixe 21. Les billes 23 sont montées dans une cage 25. Un joint 27 à armature métallique 270 est monté entre la bague intérieure 21 et la bague extérieure 22 pour éviter l'intrusion, au voisinage des billes 23, de particules de nature à endommager les billes 23 et les surfaces intérieures des bagues 21 et 22. En variante non représentée, la bague extérieure 22 peut être apte à rotuler par rapport à la bague intérieure 21. La bague extérieure 22 comporte une partie radiale 220 s'étendant autour d'un axe longitudinal central X-X' du roulement 2. Cette partie radiale 220 est apte à être mise en contact avec un diaphragme d'embrayage dont un bec B est représenté en traits discontinus à la figure 1, sous l'action d'un piston d'actionnement 50 solidaire en translation de la bague intérieure 21. Dans la suite, les adjectifs « avant » et « arrière » sont utilisés ici en référence au dispositif D, l'avant du dispositif D étant situé du côté de la partie radiale 220. La partie radiale 220 de la bague extérieure 22 s'étend vers l'intérieur à partir d'une partie repliée 222 de la bague extérieure 22. La partie repliée 222 se prolonge par une partie concave 224 en formant, sur sa surface interne, une piste de roulement 224a avec laquelle les billes 23 sont en contact. La partie concave 224 est prolongée par une partie tubulaire arrière 226. La portion annulaire 220 définit une surface de contact 220a ayant un diamètre extérieur d220. . La piste de roulement 224a présente un fond 224b dont le diamètre interne d224b est égal au diamètre interne maximal de la piste de roulement 224a. Le rapport R entre le diamètre d220 et le diamètre d224b est strictement supérieur à 0,95, de préférence supérieur ou égal à 1. Cela permet d'utiliser des diaphragmes d'embrayage de dimensions variées et, plus particulièrement, des diaphragmes dont le diamètre est supérieur aux standards.
Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, Le dispositif D comprend de façon optionnelle une plaque de protection 4 solidarisée à la partie annulaire sur laquelle la surface de contact 220a est réalisée. Les figures 3 à 5 illustrent un procédé de fabrication conforme à l'invention. Le procédé de fabrication met en oeuvre un procédé d'emboutissage d'une ébauche E représentée à l'état non déformé aux figures 3 et 4 avant déformation par emboutissage. L'ébauche E diffère de la bague extérieure 22 par le fait qu'elle comprend, dans le prolongement de la partie concave 224, une partie tubulaire avant 228 dont le diamètre externe d228 est inférieur au diamètre externe d226 de la partie tubulaire arrière 226.
L'ébauche E comprend une partie radiale 220E qui s'étend vers l'intérieur à partir de la partie tubulaire avant 228. A l'état non déformé de l'ébauche E, la partie radiale 220E présente un diamètre externe d220E inférieur au diamètre d228. La partie radiale 220E est appuyée contre un support 400 présentant une surface axiale plane 401 perpendiculaire à l'axe X-X', qui est dirigé verticalement sur les figures 3 à 5. La partie radiale 220E est maintenue en appui contre la surface 401 du support 400 par un poinçon central 410. Un poinçon tubulaire 420, apte à se déplacer en translation par rapport au poinçon central 410 selon l'axe X-X', présente une extrémité axiale 421 dont la forme convexe correspond à la forme de la surface interne 224a de la partie concave 224. Le diamètre externe du poinçon tubulaire 420 correspond au diamètre interne de la partie tubulaire arrière 226. Dans la configuration de la figure 3, l'ébauche E est maintenue contre le support 400 par le poinçon central 410, et le poinçon tubulaire 420 est inséré dans l'ébauche E de manière que son extrémité axiale 421 est en contact avec la partie concave 224. Le procédé de fabrication met en oeuvre une matrice comprenant de préférence deux demi-coquilles 430 et 432 symétriques placées de chaque côté de l'ébauche E et aptes à se déplacer selon une direction transversale Y-Y' perpendiculaire à l'axe X-X'. Chacune des demi-coquilles 430 et 432 comprend, sur toute la circonférence de sa surface interne 434, un relief en saillie 434a présentant une forme externe correspondant à la forme externe de la partie concave 224. Dans la configuration de la figure 3, les demi- coquilles 430 et 432 sont éloignées radialement de l'ébauche E. Dans une étape représentée à la figure 4, les demi-coquilles 430 et 432 sont plaquées contre l'ébauche E par un mouvement de translation radial en direction de l'axe X-X' selon les flèches F1. Dans la configuration de la figure 4, les reliefs en saillie 434a sont en contact avec la surface externe de la partie concave 224. La partie concave 224 est prise entre les reliefs en saillie 434a et l'extrémité 421 du poinçon tubulaire 420.
La surface interne 434 présente une forme cylindrique à section circulaire dont le diamètre correspond au diamètre externe du support 400, qui est également de forme cylindrique à section circulaire. Les demi-coquilles 430 et 432 ainsi que le poinçon tubulaire 420 sont aptes à décrire un mouvement de translation suivant l'axe X-X' par rapport au poinçon central 410 et au support 400. Les diamètres respectifs de la surface interne 434 et de la surface externe 403 du support 400 permettent la translation des demi-coquilles 430 et 432 par rapport au support 400. Lors d'une étape suivante, le poinçon tubulaire 420 et les demi-coquilles 430 et 432 sont déplacés simultanément en translation selon l'axe X-X', comme cela est représenté par la flèche F2, par rapport au support 400 et au poinçon central 410, en direction de la partie radiale 220E. Lors de ce déplacement, la partie de l'ébauche E qui est prise entre l'extrémité axiale 421 et le relief en saillie 434a est également déplacée selon l'axe X-X', ce qui provoque une pliure de la partie tubulaire avant 228 selon une forme en « S ». La partie repliée 222 de la bague extérieure 22 est ainsi obtenue.
Le relief en saillie 434a comporte une surface 434b orientée du côté du support 400, cette surface 434b pouvant être avantageusement tronconique, et qui plie la partie tubulaire avant 228 contre le support 400 lors de sa déformation. La partie tubulaire avant 228 déformée s'appuie également contre la surface 434 qui jouxte la surface 434b et contre la surface axiale 401. Une fois déformée, la partie avant 228 élargit la partie radiale 220E de l'ébauche E radialement vers l'extérieur jusqu'à la surface interne 434 des demi- coquilles 430 et 432. Ceci permet d'obtenir la partie radiale 220 de la bague extérieure 22 dont le diamètre extérieur d220 est supérieur au diamètre extérieur initial d220E, représenté à la figure 4, de la partie radiale 220E, en utilisant seulement un procédé d'emboutissage. Ce procédé permet ainsi d'obtenir une bague extérieure 22 dont le rapport R défini précédemment est strictement supérieur à 0,95, de préférence supérieur ou égal à 1. La matière étant seulement déplacée selon l'axe X-X', la partie concave 224 reste pincée entre le poinçon tubulaire 420 et les demi-coquilles 430 et 432. La partie concave 224 n'est donc pas détériorée ou déformée lors de ce procédé, ce qui assure le bon fonctionnement du roulement 2 une fois monté.
Selon un aspect optionnel de l'invention, un flasque 29 est interposé, lors de la mise en place de l'ébauche E entre le support 400 et le poinçon central 410, entre la partie radiale 220E et le poinçon central 410. Le flasque 29 présente un bord extérieur 291 qui dépasse de la surface externe du poinçon central 410 et s'étend au voisinage de la partie tubulaire avant 228. Lors de la déformation de l'ébauche E, le bord du flasque 29 est coincé entre la partie radiale 220E et le pli de la partie tubulaire avant 228, de sorte que, sur la bague extérieure 22 finale, le flasque 29 est bloqué axialement selon l'axe X-X' entre la partie radiale 220 et la partie repliée 222. Comme cela est représenté sur les figures 1 et 2, le flasque 29 peut être solidaire d'un élément de support 31 de la plaque de protection 4 solidarisée à la partie radiale 220 afin de porter la surface de contact 220a apte à recevoir le bec B. Une telle plaque de protection 4 peut, par exemple, être réalisée en matériau élastomère et être remplacée quand son usure le rend nécessaire. Selon un mode de réalisation non représenté de l'invention, le flasque 29 peut être un support d'un joint d'étanchéité non représenté du roulement 2.
Selon un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, le flasque 29 peut être un support d'un élément de protection non représenté des éléments roulants du roulement 2. Selon un autre mode de réalisation non représenté de l'invention, le procédé de fabrication de l'invention peut mettre en oeuvre des demi-coquilles 430 et 432 permettant que le diamètre extérieur d220 de la surface de contact 220a soit supérieur au diamètre extérieur d226 de la partie tubulaire arrière 226.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une bague extérieure (22) d'un roulement (2) d'un dispositif (D) de butée de débrayage, comprenant une étape consistant à fabriquer une ébauche (E) comprenant une partie concave (224) formant sur sa surface interne une piste de roulement (224a), délimitée d'un côté par une partie tubulaire arrière (226) et de l'autre côté par une partie tubulaire avant (228) dont le diamètre externe (d228) est inférieur au diamètre externe (d226) de la partie tubulaire arrière (226), la partie tubulaire avant (228) se prolongeant en une partie radiale (220E) formant une surface de contact avec des doigts (B) d'un diaphragme d'embrayage, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à: a) placer l'ébauche (E) entre un poinçon tubulaire (420) dont une extrémité axiale (421) présente une forme convexe correspondant à la forme de la piste de roulement (224a) de l'ébauche (E), et une matrice (430, 432) comprenant une surface interne (434) munie d'un relief en saillie (434a) présentant une forme externe correspondant à la forme externe de la partie concave (224) de l'ébauche (E), la partie concave (224) de l'ébauche (E) étant pincée entre l'extrémité axiale (421) du poinçon tubulaire (420) et le relief en saillie (434a) de la matrice (430, 432) et la partie radiale (220E) de l'ébauche (E) étant maintenue contre une surface plane (401) d'un support (400) par un poinçon central (410); b) déformer plastiquement l'ébauche (E) en déplaçant (F2) simultanément le poinçon tubulaire (420) et la matrice (430, 432) en translation selon un axe parallèle à un axe central (X-X') de l'ébauche (E), par rapport au support (400) et au poinçon central (410) en direction de la partie radiale (220E) de l'ébauche (E), de manière à élargir radialement la partie radiale (220E) de l'ébauche (E) et à plier la partie tubulaire avant (228) de l'ébauche (E) contre la surface plane (401) du support (400) pour former une partie repliée (222) la partie concave (224) à la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) ainsi fabriquée, le rapport (R) entre le diamètre (d220) de la surface de contact (220a) de la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et le diamètre interne (d224) d'un fond (224b) de la piste de roulement (224a) de la partie concave (224) de la bague extérieure (22) est strictement supérieur à 0,95.
  2. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'a l'étape b), la partie avant (228) de l'ébauche (E) est pliée contre le support (400) par une surface (434b) du relief en saillie (434a) de la matrice (430, 432), cette surface (434b) étant orientée en direction du support (400).
  3. 3.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'a l'étape a), deux demi-coquilles (430, 432) prévues de chaque côté du poinçon tubulaire (420) formant la matrice sont plaquées (F1) contre l'ébauche (E) selon une direction radiale (Y-Y') par rapport à l'axe central (X-X') de l'ébauche (E).
  4. 4.- Procédé de fabrication selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend, préalablement à l'étape a), une étape supplémentaire consistant à mettre en place un flasque (29) contre une surface interne de la partie radiale (220E) de l'ébauche (E).
  5. 5.- Dispositif (D) de butée de débrayage, comprenant un roulement (2) incluant une bague intérieure (20) solidaire en translation d'un dispositif d'actionnement (50), et une bague extérieure (22) fabriquée par emboutissage comprenant une partie concave (224) formant une piste de roulement (224a), et une partie radiale (220) formant une surface de contact (220a) avec des doigts (B) d'un diaphragme d'embrayage, caractérisé en ce que le rapport (R) entre le diamètre (d220) de la surface de contact (220a) de la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et le diamètre interne (d224) d'un fond (224b) de la piste de roulement (224a) de la partie concave (224) de la bague extérieure (22) est strictement supérieur à 0,95.
  6. 6.- Dispositif de butée de débrayage selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rapport (R) entre le diamètre (d220) de la surface de contact (220a) de la partie radiale (220) et le diamètre interne (d224) du fond (224b) de la piste de roulement (224a) de la partie concave est supérieur ou égal à 1.
  7. 7.- Dispositif de butée de débrayage selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la bague extérieure (22) comprend une partie tubulaire arrière (226) s'étendant à l'opposé de la partie radiale (220) par rapport à la partie concave (224), et en ce que le diamètre (d220) de la surface de contact (220a) de la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) est supérieur ou égal au diamètre externe (d226) de la partie arrière (226) de la bague extérieure (22).
  8. 8.- Dispositif de butée de débrayage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le roulement (2) comporte un flasque (29) de support d'une plaque de protection (4) de la partie radiale (220) de la bague extérieure (22), ce flasque (29)étant bloqué axialement entre la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et une partie repliée (222) de la bague extérieure (22) s'étendant entre le bord de la piste de roulement (224a) et la partie radiale (220).
  9. 9.- Dispositif de butée de débrayage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le roulement (2) comporte un flasque (29) de support d'un joint d'étanchéité, le flasque étant bloqué axialement entre la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et une partie repliée (222) de la bague extérieure (22) s'étendant entre le bord de la piste de roulement (224a) et la partie radiale (220).
  10. 10.- Dispositif de butée de débrayage selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que le roulement (2) comporte un flasque (29) de protection des éléments roulants (23) du roulement (2), ce flasque (29) étant bloqué axialement entre la partie radiale (220) de la bague extérieure (22) et une partie repliée (222) de la bague extérieure (22) s'étendant entre le bord de la piste de roulement (224a) et la partie radiale (220).
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