Procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, outil de formage mis en oeuvre par ce procédé et poulie ainsi obtenue

Description

[0001] La présente invention concerne un outil à monter sur une presse et destiné au formage d'une ébauche de poulie, selon le préambule de la revendication 1 (voir par exemple FR-A-1 583 264), ladite poulie comprenant un flasque sur lequel se raccorde une jante cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication mettant en oeuvre cet outil et la poulie ainsi obtenue.

[0002] Les poulies à gorges multiples sont utilisées dans les systèmes de transmission par courroie des véhicules automobiles, par exemple pour accoupler en rotation le vilebrequin et l'alternateur, et elles sont avantageusement équipées d'un dispositif amortisseur de vibrations, constitué par exemple par une couronne d'inertie en plomb accouplée à la poulie par l'intermédiaire d'une épaisseur de matériau élastomère.

[0003] On a réalisé des poulies à gorges multiples par moulage en fonte ou par usinage d'une pièce en métal fritté. Les poulies ainsi réalisées présentent l'inconvénient d'être lourdes, car la fragilité des matériaux utilisés doit être compensée par une épaisseur de matière importante, en particulier au niveau de la jante sur laquelle sont formées les gorges et soumise à des efforts importants.

[0004] On a proposé, pour diminuer le poids des poulies, de fabriquer par emboutissage d'une tôle en acier laminé une ébauche de poulie et de réaliser sur cette ébauche par fluotournage les gorges multiples. Pour permettre la formation par fluotournage des gorges tout en conservant une épaisseur de matière suffisante au niveau du raccordement de la jante sur le flasque, celle-ci se raccorde sur ce dernier en formant une boucle concave vers l'intérieur de la jante et faisant saillie hors du plan du flasque du côté opposé à la jante.

[0005] La présente invention propose un nouveau procédé de fabrication, permettant d'obtenir à partir d'une ébauche de poulie, par la mise en oeuvre d'un outil spécial à monter sur une presse, une poulie à la fois légère et d'encombrement réduit.

[0006] La présente invention a également pour objet l'outil spécial mis en oeuvre par ce procédé.

[0007] La publication US-A-5 129 146 décrit un outil et un procédé qui utilisent une ébauche dont l'épaisseur a nécessairement été préalablement augmentée localement dans la région de la jante.

[0008] L'outil selon l'invention est défini dans la revendication 1.

[0009] L'outil selon l'invention permet de fabriquer une ébauche de poulie présentant une jante épaissie, d'épaisseur constante et suffisante pour la formation par fluotournage des gorges sans qu'il soit nécessaire de réaliser une boucle telle que précitée, et diminuer ainsi, par l'absence de boucle, l'encombrement de la poulie.

[0010] Avantageusement, le fond de matrice est guidé en coulissement selon ledit axe de symétrie entre une position de fin de course où il vient en butée contre un support solidaire d'une partie mobile de la presse, et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des premiers moyens de rappel et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement de la matrice, cette dernière étant montée à coulissement selon ledit axe de symétrie entre une position de fin de course dans laquelle elle vient en butée contre ledit support, et une position de début de course dans laquelle elle est rappelée par des deuxièmes moyens de rappel.

[0011] Avantageusement, le poinçon est guidé en coulissement selon l'axe de symétrie entre une position de fin de course dans laquelle il repose contre une semelle solidaire d'une partie fixe de la presse, et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des troisièmes moyens de rappel et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement d'une pièce de retenue fixée sur la semelle.

[0012] Avantageusement, le poinçon est monté à coulissement sur une broche de guidage symétrique de révolution autour dudit axe de symétrie, et le fond de matrice présente un alésage apte à recevoir cette broche de guidage lors du fonctionnement de la presse.

[0013] Un procédé utilisant l'outil selon l'invention est défini dans la revendication 8.

[0014] La présente invention a également pour objet une poulie obtenue conformément au procédé selon l'invention avec les caratéristiques énoncées dans la revendication 10. En particulier, le procédé et l'outil selon l'invention permettent de fabriquer à partir d'une tôle mince emboutie des poulies sans boucle, légères. La jante de la poulie est suffisamment résistante pour qu'après la formation des gorges on puisse insérer à force dans la poulie au contact de la surface radialement interne de la jante un dispositif amortisseur de vibrations, constitué d'une bague sur la périphérie radialement interne de laquelle adhère, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique, une couronne d'inertie.

[0015] La publication JP-A-1 058 864 décrit une poulie à gorges multiples comprenant une jante symétrique de révolution et un flasque, ladite poulie étant munie intérieurement d'un dispositif amortisseur de vibrations.

[0016] L'invention permet ainsi de réaliser une telle poulie en tôle, la jante se raccordant perpendiculairement sur le flasque et présentant, au niveau du raccordement, une surface externe généralement à angle droit, l'épaisseur de la jante ayant été augmentée, par tassage axial de la jante, en sorte que le dispositif amortisseur de vibrations soit emmanché à force dans la jante.

[0017] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d'un exemple de réalisation de l'invention, et à l'examen du dessin annexé sur lequel :

• la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un outil selon un mode de réalisation conforme à la présente invention,
• la figure 2 est une vue de dessus selon la flèche II de la figure 1,
• la figure 3 est une vue de dessus prise au niveau des repères III-III de la figure 1,
• la figure 4A est une vue en coupe axiale, partielle, de l'outil représenté sur la figure 1, le poinçon et le fond de matrice étant représentés dans leurs positions respectives de début de course,
• la figure 4B est une vue analogue à la figure 4A, montrant le fond de matrice dans sa position de fin de course,
• la figure 4C est une vue analogue aux figures 4A et 4B, montrant le fond de matrice et le poinçon dans leurs positions respectives de fin de course, après tassage de la jante,
• les figures 5A à 5F illustrent différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples utilisant un outil conforme à l'invention,
• la figure 6 représente, en coupe axiale, une poulie à gorges multiples obtenue à l'aide d'un outil conforme à l'invention, et équipée d'un dispositif amortisseur de vibrations.

[0018] On a représenté sur la figure 1, en coupe axiale schématique, un outil 1 conforme à un mode de réalisation de l'invention, comprenant une partie inférieure 2 à monter de façon connue en soi sur une table fixe d'une presse à simple effet (connue en elle-même et non représentée) et une partie supérieure 3 à fixer sous une partie mobile, appelée coulisseau, de la presse (également connue en elle-même et non représentée), apte à être commandée verticalement en rapprochement ou en éloignement de la table.

[0019] La partie inférieure 2 de l'outil 1 comporte une semelle de fixation 90 présentant une surface inférieure 91 plane et horizontale, destinée à reposer sur la table de la presse. La semelle de fixation 90 est munie sur sa surface supérieure 92, plane et parallèle à la surface inférieure 91, d'une plaque de retenue 120 dont le rôle sera précisé dans la suite.

[0020] Un poinçon 10, dont la face frontale supérieure porte la référence 14, est monté à coulissement dans un lamage 121 de la pièce de retenue 120. Le poinçon 10 est alésé en son centre en 15 pour le passage d'une broche de guidage 100 ancrée inférieurement dans la semelle 90 et formant saillie à son extrémité supérieure au-dessus de la face frontale supérieure 14. Une ébauche de poulie P venue d'emboutissage est rapportée sur la face frontale supérieure 14, comme cela sera précisé dans la suite. Cette ébauche de poulie P comporte un moyeu M enfilé sur la broche 100 et prolongé radialement vers l'extérieur par un flasque F et une jante J cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie X, se raccordant sur un côté du flasque F. Le poinçon 10 présente une surface radialement externe 11 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à la base de laquelle fait saillie une collerette 17 retenue axialement dans le lamage 121.

[0021] Le poinçon 10 est monté à coulissement selon l'axe X sur la broche de guidage 100 entre une position de début de course, représentée sur la figure 4A, dans laquelle la collerette 17 vient en butée par un épaulement 12 dans le fond 13 du lamage 121 et une position de fin de course, représentée sur la figure 1, dans laquelle la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 repose contre la surface supérieure 92 de la semelle 90. Le poinçon 10 est normalement rappelé, lorsque l'outil 1 est au repos, dans sa position de début de course par des moyens de rappel constitués dans l'exemple de réalisation décrit par six ressorts 80 d'axes parallèles à l'axe X, équirépartis angulairement autour de celui-ci. Les ressorts 80 sont logés inférieurement dans des lamages 93 de la semelle 90, débouchant sur la surface supérieure 92. Des alésages 93a, débouchant sur la surface inférieure 91 et dans le fond des lamages 93 sont prévus pour faciliter l'usinage des lamages 93 et permettre à l'air emprisonné entre la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 et la surface supérieure 92 de la semelle 90 de s'échapper lors du mouvement vers le bas du poinçon 10. Les ressorts 80 s'appliquent à leur extrémité supérieure dans le fond d'alésages 18a ouverts sur la face frontale inférieure 18 du poinçon 10, et travaillent en compression pour solliciter le poinçon 10 en déplacement vers le haut, jusqu'à butée de la collerette 17 contre le fond 13 du lamage 121, comme représenté sur les figures 4A et 4B.

[0022] La pièce de retenue 120 et la semelle 90 présentent, en vue de dessus, un contour identique de forme générale rectangulaire comportant, comme représenté sur la figure 3, sur chaque bord latéral, deux encoches 130 pour le passage d'éléments de fixation de la pièce de retenue 120 et de la semelle 90 sur la table de la presse, connus en eux-mêmes et non représentés.

[0023] La semelle 90 et la pièce de retenue 120 sont positionnées l'une sur l'autre avec précision par l'introduction de goupilles de positionnement 150 dans des alésages respectifs 99 et 124 de la semelle 90 et de la pièce de retenue 120, d'axes parallèles à l'axe X et situés dans le prolongement l'un de l'autre. La pièce de retenue 120 comporte quatre lamages 125 ménagés chacun au voisinage d'un coin de celle-ci et la semelle 90 comporte quatre taraudages 94 prolongeant vers le bas ces lamages 125, pour recevoir le filetage de boulons 160 venant en appui axialement par leur tête 161 dans le fond des lamages 125, et destinés à solidariser la pièce de retenue 120 et la semelle 90.

[0024] Une couronne d'extraction 30 est montée à coulissement selon l'axe X sur la partie du poinçon 10 s'étendant hors de la pièce de retenue 120. La couronne d'extraction 30 est délimitée axialement, selon l'axe X, par deux faces frontales planes et parallèles entre elles et perpendiculaires à l'axe X. Elle est délimitée radialement, à l'extérieur, par une surface 31 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à la base de laquelle fait saillie une collerette 32, et elle est délimitée radialement à l'intérieur par une surface radialement interne 33 cylindrique de révolution autour de l'axe X, s'ajustant étroitement sur la surface cylindrique 11 du poinçon 10. La couronne d'extraction 30 est retenue axialement le poinçon 10 par une couronne de retenue inférieure 170 rapportée sur la pièce de retenue 120, et présentant une surface radialement interne 171 épaulée, symétrique de révolution autour de l'axe X. La couronne d'extraction 30 est retenue axialement, lors de son déplacement vers le haut, par butée de la collerette 32 contre un épaulement 173 de la surface radialement interne 171.

[0025] La couronne de retenue inférieure 170 comporte six lamages 175 équirépartis angulairement autour de l'axe X, dans le fond desquels viennent axialement en appui des têtes épaulées de boulons 180 de fixation, vissés dans des taraudages 126 de la pièce de retenue 120 prolongeant vers le bas les lamages 175. La couronne de retenue inférieure 170 comporte également deux alésages 177, prolongés vers le bas par des alésage 128 de la pièce de retenue 120 et par des alésages 96 de la semelle 90. Des goupilles de positionnement 190 sont insérées dans les alésages 177 et 128 pour positionner précisément la couronne de retenue inférieure 170 sur la pièce de retenue 120.

[0026] La couronne d'extraction 30 est apte à coulisser sur le poinçon 10 entre une position rétractée, dans laquelle elle repose par sa face frontale inférieure sur la surface supérieure 120a de la pièce de retenue 120, et une position d'extraction de l'ébauche de poulie P. La couronne d'extraction 30 est déplacée axialement sous l'action de quatre chandelles 200 équiréparties angulairement autour de l'axe X. Ces chandelles 200 sont aptes à s'appliquer par leur face frontale supérieure contre la face frontale inférieure de la couronne d'extraction 30, pour exercer chacun une poussée K sur celle-ci. Les chandelles 200 sont montées, à leur extrémité inférieure, sur un dispositif formant ressort connu en lui-même et non représenté, constitué par exemple par un vérin hydraulique ou pneumatique. Les chandelles 200 traversent la semelle 90 et la pièce de retenue 120 à la faveur d'alésages respectifs 98 et 129 de ces dernières, pour soulever la couronne d'extraction 30 et éjecter l'ébauche de la poulie P lorsque les parties supérieure 3 et inférieure 2 de l'outil 1 sont écartées l'une de l'autre, comme cela sera précisé dans la suite.

[0027] Le poinçon 10 est traversé sur sa longueur par quatre canaux 10a d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis autour de ce dernier. Ces canaux 10a débouchent à leur extrémité supérieure sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 et à leur extrémité inférieure dans des rainurages radiaux 10b ménagés sur la face frontale inférieure 18 du poinçon 10, débouchant à la périphérie de ce dernier. Les canaux 10a et les rainurages 10b permettent à l'air emprisonné entre l'ébauche de poulie P et la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 de s'évacuer lorsque le poinçon 10 s'engage dans le volume intérieur de l'ébauche et vient s'appliquer sur le flasque F.

[0028] Quatre alésages 330 d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis autour de ce dernier sont ménagés sur la pièce de retenue 120, à une distance de l'axe X choisie de telle sorte qu'ils se situent radialement immédiatement à l'extérieur de la couronne de retenue inférieure 170. Ces alésages 330 sont prolongés chacun vers le bas par un alésage 340 de même diamètre, traversant la semelle 90. Des chandelles 350, solidaires en déplacement des chandelles 200, sont aptes à se déplacer selon l'axe X dans les alésages 330 et 340. Les chandelles 350 sont entraînées en déplacement vers le bas par des broches 320 fixées sur la partie supérieure 3 de l'outil 1, comme cela sera précisé dans la suite. Les broches 320 exercent chacune une action K' sur les chandelles 350 dirigée vers le bas. Ces dernières exercent sur les broches 320 une force de réaction K dirigée vers le haut.

[0029] La partie supérieure 3 de l'outil 1 comprend un support 50 rapporté par sa face supérieure 50a, plane et horizontale, sous une partie mobile de la presse, connue en elle-même et non représentée. Un fond de matrice 20, dont la face frontale inférieure présente une surface annulaire périphérique perpendiculaire à l'axe X et portant la référence 21, est monté à coulissement selon l'axe X sous le support 50. Ce fond de matrice 20 est délimité radialement par une surface externe 23 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à l'extrémité supérieure de laquelle fait saillie une collerette 24. Le fond de matrice 20 est délimité axialement à sa partie supérieure par une face frontale supérieure 25 plane et perpendiculaire à l'axe X. Le fond de matrice 20 est alésé à sa partie inférieure selon l'axe X pour définir un logement 26, débouchant sur sa face frontale inférieure et destiné à recevoir l'extrémité supérieure 110 de la broche de guidage 100 lorsque la partie mobile de la presse, donc la partie supérieure 3 de l'outil 1, est descendue vers la partie inférieure 2.

[0030] Une matrice 40 est montée à coulissement selon l'axe X sur le fond de matrice 20. Elle présente une surface radialement interne étagée, comprenant une portion inférieure 41 et une portion supérieure 41a, toutes les deux cylindriques de révolution autour de l'axe X et délimitées axialement par un épaulement 42 perpendiculaire à l'axe X. La portion inférieure 41 s'ajuste étroitement sur la surface cylindrique 23 du fond de matrice 20. La matrice 40 présente une surface radialement externe 47 cylindrique de révolution autour de l'axe X, à l'extrémité supérieure de laquelle fait saillie une collerette 48. La matrice 40 est retenue axialement sous le support 50 par une couronne de retenue supérieure 210 rapportée sur la face inférieure 51, plane et horizontale, du support 50.

[0031] La couronne de retenue supérieure 210 présente une surface radialement interne étagée, comprenant une portion inférieure 211 et une portion supérieure 212, toutes deux cylindriques de révolution autour de l'axe X, délimitées axialement par un épaulement 213 perpendiculaire à l'axe X. La collerette 48 de la matrice 40 est retenue axialement sous le support 50 par la face inférieure 51 et l'épaulement 213.

[0032] La couronne de retenue supérieure 210 comporte huit lamages 216 équirépartis autour de l'axe X, dans le fond desquels s'appuient des têtes de boulons 250 vissés dans des taraudages 52 du support 50, prolongeant vers le haut les lamages 216, destinés à maintenir la couronne de retenue supérieure 210 contre la face inférieure 51 du support 50. La couronne de retenue supérieure 210 est positionnée avec précision sous le support 50 par l'engagement de deux goupilles de positionnement 300 dans des alésages 217 de la couronne 210 et dans des alésages 53 du support 50 les surmontant. Ces alésages 53 se prolongent supérieurement par des taraudages 54 destinés à la fixation, par boulonnage, du support 50 sous la partie mobile de la presse. Le support 50 comporte également, centré sur l'axe X, un taraudage 55 destiné à recevoir un boulon de fixation du support 50 sous la partie mobile de la presse. Le support 50 présente une forme généralement rectangulaire, de contour identique à celui de la semelle 90 et de la pièce de retenue 120, et il est muni sur ses deux bords latéraux d'encoches 310, situées à l'aplomb des encoches 130 de la partie inférieure 2 de l'outil 1, destinées au passage d'éléments de fixation du support 50 sur la partie mobile de la presse, connus en eux-mêmes et non représentés.

[0033] Les broches 320 précitées sont vissées, à leur partie supérieure, dans des taraudages 218 débouchant sur la face frontale inférieure de la couronne de retenue 210. Ces broches 320 sont aptes à s'engager, lorsque la partie supérieure 3 de l'outil 1 est descendue lors du fonctionnement de la presse, dans les alésages 330 et 340 de la pièce de retenue 120 et de la semelle 90 pour repousser vers le bas les chandelles 350, comme cela sera précisé dans la suite.

[0034] Le fond de matrice 20 est monté à coulissement selon l'axe X entre une position de fin de course où il vient buter par sa face frontale supérieure 25 contre la face inférieure 51 du support 50, comme représenté sur la figure 1, et une position de début de course, représentée sur la figure 4A, dans lequel la collerette 24 vient en butée contre l'épaulement 42 de la matrice 40. Le fond de la matrice 20 est rappelé vers le bas dans cette position de fin de course par des moyens de rappel constitués, dans l'exemple de réalisation décrit, par six ressorts 60, parallèles à l'axe X et équirépartis angulairement autour de celui-ci. Les ressorts 60 sont logés supérieurement dans des lamages 56 du support 50 et s'appliquent à leur extrémité inférieure dans le fond d'alésages 27 ménagés sur la face frontale supérieure 25 du fond de matrice 20. Les ressorts 60 travaillent en compression et sollicitent le fond de matrice 20 en déplacement vers le bas en éloignement du support 50.

[0035] La matrice 40 est montée à coulissement selon l'axe X entre une position de fin de course où elle vient buter par sa face frontale supérieure 46 contre la face inférieure 51 du support 50, comme représenté sur la figure 1, et une position de début de course dans laquelle elle vient en butée par la collerette 48 contre l'épaulement 213 de la couronne de retenue supérieure 210. La matrice 40 est rappelée dans cette position de début de course par des moyens de rappel constitués dans l'exemple de réalisation décrit par huit ressorts 70 d'axes parallèles à l'axe X et équirépartis angulairement autour de celui-ci. Ces ressorts 70 sont engagés supérieurement dans des lamages 57 du support 50 et s'appliquent à leur extrémité inférieure dans le fond d'alésages 49 ménagés sur la face frontale supérieure 46 de la matrice 40. Les ressorts 70 travaillent en compression et sollicitent la matrice 40 en déplacement vers le bas. Quatre rainures radiales sont ménagées sur la face frontale supérieure 46 de la matrice 40 et la face frontale supérieure de la couronne de retenue supérieure 210 pour permettre à l'air emprisonné entre le fond de matrice 20, la matrice 40 et le support 50 de s'évacuer lors du déplacement de ces derniers.

[0036] La longueur axiale du fond de matrice 20 est choisie de sorte que, lorsque les parties inférieure 2 et supérieure 3 de l'outil 1 sont initialement écartées, et que la collerette 24 vient axialement en butée contre l'épaulement 42 de la matrice 40 sous l'action des ressorts 60, le plan de la surface annulaire 21 du fond de matrice 20 se situe sous la face frontale inférieure 40a de la matrice 40.

[0037] La matrice 40 vient, dans cette position initiale des parties inférieure 2 et supérieure 3 de l'outil 1, en butée par la collerette 48 contre l'épaulement 213 de la couronne de retenue supérieure 210 sous l'action des ressorts 70. La partie supérieure 3 de l'outil 1 est suffisamment écartée de la partie inférieure 2 pour que la face frontale inférieure du fond de matrice 20 se situe au-dessus de l'extrémité supérieure de la broche de guidage 100, et permette l'engagement sur celle-ci de l'ébauche de poulie P, le bord libre B de la jante J étant dirigé vers le bas et venant reposer sur la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30. Le poinçon 10 est rappelé vers le haut, sous l'action des ressorts 80, jusqu'à butée de la collerette 17 dans le fond du lamage 121. De préférence, la longueur du poinçon 10 est choisie de sorte que, dans la position initiale de l'outil 1, la surface plane et perpendiculaire à l'axe X de la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 fasse légèrement saillie au-dessus de la surface frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30 située à l'aplomb de la surface annulaire 21.

[0038] Le diamètre de la surface 41 est choisi supérieur au diamètre de la surface 11 de façon à ménager un espace annulaire R lorsque la matrice 40 est descendue sur le poinçon 10, comme cela est représenté sur la figure 4B et comme cela sera précisé dans la suite. La largeur de cet espace annulaire R, de l'ordre de quelques millimètres dans l'exemple de réalisation décrit et de préférence supérieure ou égale à 3 mm, est supérieure à l'épaisseur initiale e de la jante J de l'ébauche de poulie P, avant le fonctionnement de l'outil 1 et le tassage de celle-ci. On a indiqué par b la distance initiale entre le plan contenant le bord libre B de la jante J et le plan de la surface du flasque F sur lequel se raccorde la jante J, c'est-à-dire le plan de la surface du flasque venant reposer sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10. Le diamètre de la surface frontale inférieure du fond de matrice 20 correspond au diamètre de la surface radialement externe de la jante J de sorte que, lorsque la matrice 40 est abaissée sur la jante J, la surface 41 radialement interne de la matrice 40 vient couvrir la surface cylindrique radialement externe de la jante J.

[0039] La face frontale supérieure 14 du poinçon 10 se raccorde sur la surface cylindrique 11 par un arrondi dont le rayon de courbure, de valeur r', est inférieur au rayon de courbure initial r de l'arrondi joignant la surface cylindrique radialement interne de la jante J et la surface du flasque F sur laquelle elle se raccorde, avant tassage. De préférence, le rayon r' est choisi inférieur ou égal à 1 mm.

[0040] Le fonctionnement de l'outil 1 est le suivant.

[0041] Après mise en place de l'ébauche de poulie P sur la broche de guidage 100 avec appui sur la face 30a de la couronne d'extraction, la partie mobile de la presse est descendue selon la flèche A de la figure 4A en direction de la table de la presse. La face frontale inférieure du fond de matrice 20 vient alors au contact de la surface supérieure du flasque F. Ensuite, tandis que la partie supérieure 3 de l'outil 1 descend davantage, les extrémités inférieures des broches 320 appuient sur les extrémités supérieures des chandelles 350 pour les entraîner vers le bas. Le déplacement des chandelles 350 vers le bas s'accompagne du déplacement simultané des chandelles 200 et donc du coulissement vers le bas de la couronne d'extraction 30 soutenue par ces dernières. L'ébauche de poulie P s'engage alors progressivement sur le poinçon 10, sous l'effet de la pression exercée vers le bas par le fond de matrice 20, jusqu'à ce que le flasque F repose sur la face frontale supérieure 14 du poinçon 10. La poursuite du déplacement vers le bas de la partie mobile de la presse s'accompagne d'un enfoncement du fond de la matrice 20 dans la matrice 40, jusqu'à ce que ce dernier vienne en butée par sa face frontale supérieure 25 contre la face inférieure 51 du support. La matrice 40 vient couvrir la jante J et s'appliquer, par sa face frontale inférieure 40a, sur la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30. Cette dernière, qui cesse d'être soutenue par les chandelles 200 rappelées vers le bas sous l'action des broches 320, vient en butée par sa face frontale inférieure 39 contre la surface supérieure 120a de la pièce de retenue 120, pour atteindre la position représentée sur la figure 4B, dans laquelle l'ébauche de poulie P est fermement maintenue entre la face frontale supérieure 14 du poinçon 10 et la surface annulaire 21 du fond de matrice 20. Le support 50 continue à être entraîné vers le bas par rapport à la position représentée sur cette figure pour tasser la jante J entre la surface 21 du fond de matrice 20 et la face frontale supérieure 30a de la couronne d'extraction 30, sur laquelle repose le bord libre de la poulie. Lors de cette action de tassage, le poinçon 10 se déplace vers le bas de la distance b - b', comme représenté sur la figure 4C, la nouvelle longueur suivant l'axe X de la jante valant b'. Le tassement de la jante J s'accompagne d'une augmentation de son épaisseur qui atteint une valeur e' égale à la largeur radiale de l'espace annulaire R. Dans l'exemple décrit, le poinçon 10 est représenté venant en butée, au terme du tassage, par sa face frontale inférieure 18 contre la surface supérieure 92 de la semelle 90. Dans la pratique, on préfère qu'en fin de course la face frontale inférieure 18 du poinçon 10 ménage un jeu résiduel avec la surface supérieure de la semelle 90. La partie supérieure 3 de l'outil 1 est ensuite relevée, les broches 320 cessent d'appuyer sur les chandelles 350 qui remontent et les chandelles 200 déplacent la couronne d'extraction 30 vers le haut pour éjecter l'ébauche de poulie P du poinçon 10.

[0042] On a récapitulé sur les figures 5A à 5F, de façon schématique, les différentes étapes d'un procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, utilisant un outil 1 conforme à l'invention.

[0043] On commence par réaliser par emboutissage, à partir d'un flan circulaire D constitué par une tôle mince (figure 5A), une ébauche de poulie en forme de cloche qui est laminée afin d'obtenir une jante J d'épaisseur constante e (figure 5B).

[0044] L'ébauche de poulie en forme de cloche est ensuite arasée sur son bord libre (figure 5C) pour éliminer les irrégularités de hauteur dues à l'emboutissage, puis on procède (figure 5D) à un retournement du fond E de l'ébauche pour former un flasque F. La jante J se raccorde sur une portion annulaire du flasque F s'étendant perpendiculairement à l'axe de symétrie de la poulie. Plus particulièrement, la surface radialement interne de la jante J se raccorde sur le côté intérieur de cette portion annulaire de flasque par un arrondi de rayon de courbure r. L'ébauche de poulie est ensuite placée sur l'outil 1 et la jante J tassée. A sa sortie de l'outil 1 (figure 5E), la jante J présente une épaisseur e' supérieure à e et constante selon l'axe X, la jante J se raccordant, sur le côté intérieur de la portion annulaire du flasque F, par un arrondi de rayon r' inférieur à r, r' étant avantageusement inférieur ou égal à 1 mm, et sur le côté extérieur de la portion annulaire du flasque, par un angle droit.

[0045] Des gorges multiples sont ensuite formées sur la surface radialement externe de la jante J par fluotournage, de façon connue en soi.

[0046] On a représenté sur la figure 6 une poulie obtenue conformément au procédé précité et équipée d'un dispositif amortisseur de vibrations 500.

[0047] Cette poulie comporte un flasque F sur lequel est soudé un moyeu 510, pour sa fixation sur un arbre de vilebrequin par exemple. Le flasque peut présenter des trous d'allègement de façon connue en soi.

[0048] La poulie comporte une jante J sur la surface radialement externe de laquelle ont été formées par fluotournage une série de n gorges G₁, ..., G_n-1, G_n, n étant égal à 6 dans l'exemple décrit. Les gorges extrêmes G₁ et G_n sont bordées extérieurement par des extensions annulaires présentant chacune un décrochement T, surmonté par une arête saillante V. Cette arête saillante V, facultative, permet d'éviter un débordement axial de la courroie en cas de sauts de cette dernière.

[0049] L'outil 1 selon l'invention, grâce à l'angle droit formé entre les surfaces 21 et 41 lorsque la matrice 40 est descendue sur le poinçon 10, permet d'obtenir, à partir de l'arrondi initial par lequel la surface radialement externe de la jante J se raccorde sur le flasque F, une surface externe généralement à angle droit portant la référence W sur la figure 4C. Cette surface généralement à angle droit garantit une épaisseur de matière suffisante pour la réalisation par la suite des gorges par fluotournage.

[0050] Le dispositif amortisseur de vibrations 500 est constitué par une couronne d'inertie 501 coaxiale à l'axe de symétrie de la poulie, collée par sa surface radialement externe, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique 502, par exemple un élastomère adhéré, sur la surface radialement interne d'une bague de montage 503. Cette dernière est insérée à force dans la poulie et vient s'appliquer contre la surface radialement interne de la jante J. Cette insertion à force est rendue possible grâce au formage, au moyen de l'outil 1, de la jante J, qui permet d'obtenir dans le creux de la gorge G₁, en N, une épaisseur de matière suffisante (égale à 2,2 mm dans l'exemple décrit), pour que la jante J résiste à cette insertion en force.

[0051] Finalement, l'invention permet de réaliser des poulies à gorges multiples particulièrement légères et robustes, puisqu'il est possible, par exemple, d'épaissir une tôle par tassage, au niveau de la jante, sans fragilisation de celle-ci à une valeur d'épaisseur supérieure à 3 mm.

[0052] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux formes de poulies représentées sur les dessins. On peut proposer d'autres configurations du dispositif amortisseur de vibrations, du flasque, du moyeu et de la jante. On adaptera dans chaque cas la géométrie de la face frontale inférieure du fond de matrice et de la face frontale supérieure du poinçon à la forme de la poulie considérée.

[0053] On peut par ailleurs proposer d'améliorer le guidage en coulissement l'une vers l'autre des parties inférieure et supérieure de l'outil en équipant ces dernières de colonnes de guidage supplémentaires montées à coulissement dans des embases rapportées sur celles-ci.

Revendications

1. Outil (1) à monter sur une presse et destiné au formage d'une ébauche de poulie (P) comprenant une jante (J) cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie (X) et un flasque (F) sur lequel se raccorde la jante, qui comprend :

- un poinçon (10) et un fond de matrice (20), aptes à s'appliquer, au moins lors du fonctionnement de la presse, sur deux faces respectives opposées du flasque, le poinçon (10) présentant une surface (11) cylindrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X) et située du côté radialement interne de la jante (J), et

- une couronne d'extraction (30) montée à coulissement sur le poinçon (10), selon ledit axe de symétrie (X), et apte ` s'appliquer sur le bord libre (B) de ladite jante, caractérisé en ce que l'outil comporte

- une matrice (40) montée à coulissement sur le fond de matrice (20), selon ledit axe de symétrie (X), présentant une surface radialement interne (41) cylindrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X), apte à couvrir, au moins lors du fonctionnement de la presse, ladite jante (J), et ménageant alors avec le poinçon (10) un espace annulaire (R) de largeur supérieure à l'épaisseur initiale (e) de la jante (J), l'un au moins de la couronne d'extraction (30) et du fond de matrice (20) étant entraîné, lors du fonctionnement de la presse, en rapprochement de l'autre, pour tasser axialement la jante entre une surface annulaire (21) du fond de matrice (20) et la couronne d'extraction (30), de façon à augmenter l'épaisseur de la jante jusqu'à atteindre la valeur de la largeur dudit espace annulaire (R).

2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le fond de matrice (20) est guidé en coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course où il vient en butée contre un support (50) solidaire d'une partie mobile de la presse et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des premiers moyens de rappel (60), et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement (42) de la matrice (40), cette dernière étant montée à coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course dans laquelle elle vient en butée contre ledit support (50) et une position de début de course dans laquelle elle est rappelée par des deuxièmes moyens de rappel (70).

3. Outil selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le poinçon (10) est monté à coulissement selon l'axe de symétrie (X) entre une position de fin de course dans laquelle il repose contre une semelle (90) solidaire d'une partie fixe de la presse et une position de début de course dans laquelle il est rappelé par des troisièmes moyens de rappel (80) et dans laquelle il vient en butée contre un épaulement (13) d'une pièce de retenue (120) fixée sur la semelle (90).

4. Outil selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le poinçon (10) est monté à coulissement sur une broche de guidage (100) symétrique de révolution autour dudit axe de symétrie (X).

5. Outil selon les revendications 2 et 4, caractérisé en ce que le fond de matrice (20) présente un alésage (110) apte à recevoir la broche de guidage (100) lors du fonctionnement de la presse.

6. Outil selon l'une des revendications 1 à S, caractérisé en ce que la largeur dudit espace annulaire est supérieure ou égale à 3 mm.

7. Outil selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le poinçon (10) comporte sur sa face frontale supérieure (14) une surface plane, perpendiculaire à l'axe de symétrie et se raccordant, par un arrondi de rayon de courbure (r') inférieur ou égal à 1 mm, sur ladite surface radialement externe (11) du poinçon (10).

8. Procédé de fabrication d'une poulie à gorges multiples, qui comprend les étapes consistant à :

- réaliser par emboutissage, à partir d'un flan circulaire, une ébauche de poulie en forme de cloche, présentant une jante cylindrique de révolution autour d'un axe de symétrie,

- araser le bord libre de ladite jante pour éliminer des irrégularités de longueur dues à l'emboutissage,

- retourner le fond de l'ébauche en forme de cloche pour former un flasque de poulie sur lequel se raccorde ladite jante,

- tasser la jante avec un outil conforme à l'une des revendications 1 à 7 pour l'épaissir et lui donner une épaisseur constante,

- réaliser par fluotournage des gorges multiples sur la jante épaissie.

9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'on emmanche à force, sur la surface radialement interne de la jante, une bague (503) d'un dispositif amortisseur de vibrations (500), sur la périphérie radialement interne de laquelle adhère, au moyen d'une couche de matériau viscoélastique (502), une couronne d'inertie (501).

10. Poulie à gorges multiples, comprenant une jante symétrique de révolution et un flasque ladite poulie étant munie intérieurement d'un dispositif amortisseur de vibrations, caractérisée en ce que la jante et le flasque sont formés d'une même tôle, la jante se raccordant perpendiculairement sur le flasque sans former de boucle, et en ce que l'épaisseur de la jante a été augmentée par tassage axial de la jante, en sorte que ledit dispositif amortisseur de vibrations soit emmanché à force dans la jante.

Ansprüche

1. Werkzeug (1), das auf eine Presse aufgesetzt und für die Formung eines Rohlings einer Riemenscheibe (P) verwendet wird und eine um eine Symmetrieachse (X) drehbar gelagerte zylindrische Felge (J) aufweist, sowie einen Flansch (F), mit dem die Felge verbunden ist, und das folgendes aufweist:

- einen Dorn (10) und einen Matrizenboden (20), welche sich mindestens während des Betriebes der Presse an die beiden gegenüberliegenden Seiten des Flansches anlegen können, wobei der Dorn (10) eine zylindrische Oberfläche (11) aufweist, die um dieses Symmetrieachse (X) drehbar gelagert und an der radialen Innenseite der Felge (J) angeordnet ist, und

- sowie einen Abzugring (30), der auf dem Dorn (10) entlang der Symmetrieachse (X) gleitend montiert ist und sich an den freien Rand (B) der Felge (J) anlegen kann,

dadurch gekennzeichnet, daß
das Werkzeug folgendes aufweist:

- eine Matrize (40), die auf dem Matrizenboden (20) entlang der Symmetrieachse (X) gleitend montiert ist und eine radial innen liegende zylindrische Fläche (41) aufweist, die um diese Symmetrieachse (X) drehbar gelagert und geeignet ist, mindestens während des Betriebes der Presse die Felge (J) zu überdecken und die zusammen mit dem Dorn (10) einen ringförmigen Raum (R) bildet, welcher eine Breite hat, die größer ist, als die ursprüngliche Dicke (e) der Felge (J), wobei mindestens entweder der Abzugring (30) oder der Matrizenboden (20) während des Betriebes der Presse an das andere Teil angenähert wird, um die Felge axial zwischen einer ringförmigen Fläche (21) des Matrizenbodens (20) und des Abzugrings (30) zu verdichten, um dadurch die Dicke der Felge so weit zu vergrößern, daß sie die Breite des ringförmigen Raumes (R) erreicht.

2. Werkzeug nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Matrizenboden (20) entlang der Symmetrieachse (X) zwischen einer Endposition, an der er an einem Widerlager (50) zur Anlage kommt, das mit einem beweglichen Teil der Presse fest verbunden ist, und einer Ausgangsposition gleitend geführt wird, in welche er mit Hilfe der ersten Rückstellmittel (60) zurückgestellt wird und an einer Schulter (42) der Matrize (40) zur Anlage kommt, wobei diese Matrize (40) entlang der Symmetrieachse (X) zwischen einer Anschlagposition, in der sie an dem Widerlager (50) zur Anlage kommt, und einer Ausgangsposition gleitend montiert ist, in der sie von zweiten Rückstellmitteln (70) zurückgestellt wird.

3. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 und 2,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dorn (10) entlang der Symmetrieachse (X) zwischen einer Anschlagposition, in der er auf einer Fußplatte (90) aufliegt, die fest mit einem festen Teil der Presse verbunden ist, und einer Ausgangsposition gleitend montiert ist, in welcher er von dritten Rückstellmitteln (80) zurückgestellt wird und in der er an einer Schulter (13) einer Rückhaltevorrichtung (120) zur Anlage kommt, welche an der Fußplatte (90) befestigt ist.

4. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dorn (10) auf einem symmetrischen Führungsbolzen (100) gleitend montiert ist, welcher drehbar um die Symmetrieachse (X) gelagert ist.

5. Werkzeug nach einem der Ansprüche 2 und 4,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Matrizenboden (20) ein Innengewinde (110) aufweist, in das der Führungsbolzen (100) während des Betriebes der Presse eingreifen kann.

6. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Breite des ringförmigen Raumes mindestens 3 mm beträgt.

7. Werkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß
der Dorn (10) an seiner oberen Vorderseite (14) eine ebene Fläche aufweist, die rechtwinklig zu der Symmetrieachse (X) liegt und über die Rundung eines Krümmungsradius (r'), der höchstens 1 mm beträgt, mit der radialen Außenseite (11) des Dorns (10) verbunden ist.

8. Verfahren für die Herstellung einer Mehrfachriemenscheibe, das folgende Schritte umfaßt:

- Tiefziehen aus einer kreisförmigen Scheibe eines glockenförmigen Rohteils einer Riemenscheibe, welche eine um die Symmetrieachse drehbar gelagerte zylindrische Felge aufweist,

- Abschleifen der freien Kante der Felge, um Unregelmäßigkeiten in deren Längsrichtung zu entfernen, welche durch das Tiefziehen verursacht worden sind,

- Umdrehen des Bodens des glockenförmigen Rohteils, um einen Flansch einer Riemenscheibe herzustellen, mit dem die Felge verbunden wird,

- Verdichten der Felge mit Hilfe eines Werkzeugs nach einem der Ansprüche 1 bis 7, um sie dadurch dicker zu machen und ihr eine konstante Dicke zu verleihen,

- Herstellen durch Fließdrücken einer Vielzahl von Nuten in der verdickten Felge.

9. Verfahren nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, daß
in die radiale Innenfläche der Felge mit Kraft ein Ring (503) einer Vorrichtung für die Dämpfung von Vibrationen (500) eingepreßt wird, auf dessen radialem inneren Umfang mit Hilfe einer viskoelastischen Schicht (502) ein Trägheitsring (501) aufgebracht ist.

10. Mehrfachriemenscheibe, welche eine um eine Symmetrieachse drehbar gelagerte Felge und einen Flansch aufweist, wobei diese Riemenscheibe an ihrer Innenseite mit einer Vorrichtung für die Dämpfung von Vibrationen ausgerüstet ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Felge und der Flansch aus einem einzigen Blech hergestellt werden und die Felge rechtwinklig ohne Bildung einer Schlaufe mit dem Flansch verbunden ist, und dadurch, daß die Dicke des Flansches durch axiale Verdichtung so verstärkt worden ist, so daß die Vorrichtung für die Dämpfung von Vibrationen mit Kraft in die Felge eingepreßt werden kann.

Claims

1. Tool (1) to be mounted on a press and intended for forming a pulley blank (P) comprising a rim (J) rotationally cylindrical about an axis of symmetry (X) and a flange (F), to which the rim is connected, the said tool comprising:

- a punch (10) and a pressure pad (20) which are capable of being laid, at least while the press is in operation, onto two opposite respective faces of the flange, the punch (10) having a surface (11) rotationally cylindrical about the said axis of symmetry (X) and located on the radially inner side of the rim (J), and

- an extraction ring (30) mounted slideably on the punch (10) along the said axis of symmetry (X) and capable of being laid onto the free edge (B) of the said rim,

characterized in that the tool comprises

- a die (40) mounted slideably on the pressure pad (20) along the said axis of symmetry (X), having a radially inner surface (41) rotationally cylindrical about the said axis of symmetry (X), capable of covering the said rim (J), at least while the press is in operation, and then forming, with the punch (10), an annular space (R) of a width greater than the initial thickness (e) of the rim (J), at least one of the extraction ring (30) and of the pressure pad (20) being driven towards one another, while the press is in operation, in order to compress the rim axially between an annular surface (21) of the pressure pad (20) and the extraction ring (30), so as to increase the thickness of the rim until it reaches the value of the width of the said annular space (R).

2. Tool according to Claim 1, characterized in that the pressure pad (20) is guided slideably along the axis of symmetry (X) between an end-of-travel position, in which it comes into abutment against a support (50) integral with a movable part of the press, and a start-of-travel position, into which it is returned by first return means (60) and in which it comes into abutment against a shoulder (42) of the die (40), the latter being mounted slideably along the axis of symmetry (X) between an end-of-travel position, in which it comes into abutment against the said support (50), and a start-of-travel position, into which it is returned by second return means (70).

3. Tool according to one of Claims 1 and 2, characterized in that the punch (10) is mounted slideably along the axis of symmetry (X) between an end-of-travel position, in which it rests against a sole (90) integral with a fixed part of the press, and a start-of-travel position, into which it is returned by third return means (80) and in which it comes into abutment against a shoulder (13) of a retaining piece (120) fastened to the sole (90).

4. Tool according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the punch (10) is mounted slideably on a guide spindle (100) rotationally symmetrical about the said axis of symmetry (X).

5. Tool according to Claims 2 and 4, characterized in that the pressure pad (20) has a bore (110) capable of receiving the guide spindle (100) while the press is in operation.

6. Tool according to one of Claims 1 to 5, characterized in that the width of the said annular space is greater than or equal to 3 mm.

7. Tool according to one of Claims 1 to 6, characterized in that the punch (10) comprises, on its upper front face (14), a plane surface perpendicular to the axis of symmetry and connected to the said radially outer surface (11) of the punch (10) by means of a rounding having a radius of curvature (r') smaller than or equal to 1 mm.

8. Method for the manufacture of a multiple-groove pulley, which comprises the steps involving:

- producing by stamping, from a circular article, a bell-shaped pulley blank having a rim rotationally cylindrical about an axis of symmetry,

- levelling off the free edge of the said rim in order to eliminate irregularities in length attributable to stamping,

- overturning the bottom of the bell-shaped blank in order to form a pulley flange, to which the said rim is connected,

- compressing the rim by means of a tool according to one of Claims 1 to 7 in order to thicken it and give it a constant thickness,

- producing multiple grooves on the thickened rim by flow turning.

9. Method according to Claim 8, characterized in that a collar (503) of a vibration damping device (500), to the radially inner periphery of which an inertia ring (501) adheres by means of a layer of viscoelastic material (502), is force-fitted onto the radially inner surface of the rim.

10. Multiple-groove pulley comprising a rotationally symmetrical rim and a flange, the said pulley being provided internally with a vibration damping device, characterized in that the rim and the flange are formed from the same metal sheet, the rim being connected perpendicularly to the flange, without forming a loop, and in that the thickness of the rim has been increased by the axial compression of the rim, in such a way that the said vibration damping device is force-fitted into the rim.

Dessins