SURFACE D'APPUI

[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 1252663 déposée le 26 mars 2012 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

[ooo2] La présente invention concerne un outil de montage pour positionner une rondelle sur une surface d'appui, cette surface d'appui étant située notamment dans une zone difficilement accessible d'une pièce. Elle peut s'appliquer, à titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, à la mise en place d'une rondelle d'appui de vis d'assemblage dans un lamage d'une culasse de moteur de véhicule.

[ooo3] Par « lamage », on entend, dans la suite du texte, un logement ou un petit alésage cylindrique, généralement usiné à l'orifice d'un trou et destiné à servir de surface d'appui d'une rondelle ou à noyer un élément de type tête de vis, par exemple à 6 pans creux.

[ooo4] La mise en place d'une rondelle dans une zone difficilement accessible et peu visible d'une pièce pose des problèmes de qualité, notamment si le positionnement défectueux de la rondelle n'est pas détecté, s'il y a deux rondelles superposées au lieu d'une seule, ou bien si la rondelle est perdue dans la pièce. La probabilité de tels défauts est augmentée en cas de montage manuel des rondelles.

[ooo5] Dans le cas particulier évoqué ci-dessus d'une culasse de moteur de véhicule, l'assemblage de la culasse sur le carter cylindres est réalisé par des vis traversant la culasse et des rondelles d'appui placées sous les têtes des vis dans des lamages aménagés dans la culasse autour des trous de passage des vis. Pour certaines architectures de culasse, notamment lorsqu'il s'agit de culasses de moteurs dans lesquels les soupapes sont commandées par des poussoirs, la mise en place des rondelles d'appui est difficile, voire impossible, pour des raisons d'accessibilité aux lamages de réception des rondelles. [0006] La conception des organes mécaniques comme les carters et les culasses de moteur impose, en effet, de plus en plus de contraintes géométriques sur ces composants, pour améliorer les performances du moteur en termes de puissance, de consommation de carburant, de limitation de la pollution, ou encore de limitation des pertes énergétiques par frottements, ou pour rendre le groupe moto propulseur plus compact. Et l'amélioration des procédés de fonderie rendent possible l'obtention de formes de composants de plus en plus complexes pour répondre à ces nouveaux besoins.

[ooo7] Pour résoudre ce problème de mise en place des rondelles d'appui, diverses solutions ont été proposées.

[ooo8] Ainsi, à titre d'exemple, le document FR 2 957 546 décrit un procédé de mise en place d'une rondelle d'appui de vis d'assemblage dans un logement aménagé dans une culasse de moteur, qui comprend les étapes suivantes :

• la culasse est équipée d'au moins une rampe de guidage, réalisée de fonderie avec la culasse, qui débouche dans le logement,

• la rondelle est déposée sur la rampe de guidage,

• la rondelle est mise en place par glissement le long de la rampe de guidage jusqu'à réception de la rondelle dans le logement, le glissement étant réalisé par gravité ou au moyen d'un outil. [ooo9] Dans la culasse, une butée, réalisée de fonderie avec la culasse ou bien rapportée sur cette dernière, est aménagée en bordure du logement, en regard de la rampe de guidage.

[ooi o] On notera que, dans la mise en œuvre de ce procédé connu de l'art antérieur, les aménagements de forme relativement complexes, de fonderie ou rapportés, créés spécifiquement pour guider la rondelle jusqu'à son logement, présentent l'inconvénient d'alourdir la culasse et d'être peu économiques.

[ooi i ] Le but de la présente invention est de fournir un nouvel outil de montage, perfectionné par rapport aux outils et procédés de montage de l'art antérieur, ayant pour but de permettre de positionner une rondelle sur une surface située dans une zone peu accessible d'une pièce, en particulier mais non exclusivement de positionner une rondelle d'appui d'une vis d'assemblage de culasse dans son lamage, tout particulièrement lorsque ce dernier est difficile d'accès et peu visible.

[0012] Un autre but de la présente invention est de fournir un tel outil de montage de rondelle dans une zone d'accès difficile, qui permette un montage plus rapide et de meilleure qualité que les montages de rondelles effectués avec les moyens et selon les procédés connus de l'art antérieur.

[0013] C'est aussi un but de la présente invention de fournir un tel outil de montage, qui, appliqué à une rondelle de vis d'assemblage de culasse, permette un allégement de cette dernière.

[0014] Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel outil de montage, qui soit, de manière générale, de conception, de réalisation et de d'utilisation simples, qui soit stable, fiable et économique.

[0015] L'invention a tout d'abord pour objet un outil de montage pour positionner une rondelle sur la surface d'appui d'une pièce disposée selon un plan substantiellement horizontal, tel que ledit outil de montage comprend :

• des moyens de maintien en position verticale ou oblique de la rondelle autorisant sa libération de l'outil,

• des moyens de guidage de la rondelle une fois libérée de ses moyens de maintien vers son positionnement sur la surface d'appui de la pièce, et

• des moyens de centrage de la rondelle sur ladite surface.

[0016] Cet outil de montage permet d'assurer un positionnement correct et reproductible des rondelles, même et surtout dans des zones d'accessibilité réduite : quand l'opérateur ne peut pas positionner manuellement la rondelle de façon naturelle, c'est-à-dire en présentant la rondelle par simple approche par translation de la rondelle en position horizontale sur une surface d'appui également horizontale, cet outil permet d'approcher la rondelle de la surface d'appui par l'outil par translation en position verticale de la rondelle, ce qui permet de l'insérer dans un composant, tout particulièrement une culasse de moteur thermique, présentant des reliefs particuliers, notamment des parois verticales rapprochées autour des surfaces d'appui sur lesquelles les rondelles doivent être placées. Ensuite, quand la rondelle en position verticale est à proximité immédiate de sa surface d'appui, l'outil selon l'invention permet de contrôler exactement le basculement puis le centrage de la rondelle sur la surface d'appui. Ces différentes étapes peuvent être déclenchées par l'opérateur ou être automatisées.

[0017] Dans l'ensemble du présent texte, on comprend par « supérieur », « inférieur », « hauteur » et tout autre indication de positionnement spatial des composants mentionnés en référence à leur positionnement réel dans l'espace dans les modes de réalisation évoqués, avec l'outil de montage en position de fonctionnement.

[0018] De préférence, les moyens de maintien en position verticale ou oblique comprennent un organe fixe et un organe mobile par rapport audit organe fixe, définissant ensemble une mâchoire apte à maintenir la partie supérieure de la rondelle.

[ooi 9] De préférence, les moyens de guidage définissent au moins une surface de guidage oblique sur laquelle la rondelle une fois libérée des moyens de maintien va glisser et/ou basculer vers la surface d'appui.

[0020] Les moyens de guidage définissent avantageusement deux surfaces de guidage obliques d'inclinaisons opposées par rapport à la verticale et disposées à des hauteurs différentes, l'une supportant une partie au moins du chant interne de la rondelle et l'autre une partie au moins de son chant externe. [0021 ] Selon un mode de réalisation, la surface d'appui délimite un lamage, tel que défini plus haut, et les moyens de centrage sont solidaires des moyens de guidage et définissent un contour de forme complémentaire au lamage et venant s'insérer dans celui-ci lors de la libération de la rondelle.

[0022] Avantageusement, l'outil de montage selon l'invention comporte un support orienté sensiblement horizontalement, sur lequel est solidarisé au moins un organe fixe coopérant avec un organe mobile, l'organe fixe étant orienté substantiellement verticalement, la partie haute de l'organe fixe définissant avec l'organe mobile une mâchoire de maintien de la rondelle dans sa partie supérieure, la partie intermédiaire de l'organe fixe délimitant des surfaces de guidage de la rondelle une fois libérée de la mâchoire par escamotage de l'organe mobile, et la partie inférieure de l'organe fixe délimitant un contour apte à s'insérer dans le lamage de la surface d'appui de la pièce pour la rondelle.

[0023] De préférence, l'outil comprend une pluralité d'organes fixes et mobiles, les organes mobiles étant actionnés par un moyen d'actionnement commun, autorisant ainsi facilement le positionnement simultané d'une pluralité de rondelles.

[0024] L'invention a également pour objet un procédé de mise en œuvre de l'outil de montage décrit précédemment, et qui comporte les étapes :

• insertion de la rondelle autour d'un organe fixe de l'outil de montage,

• maintien en position verticale ou oblique par serrage de la rondelle entre l'organe fixe et un organe mobile de l'outil de montage,

• libération de la rondelle par escamotage de l'organe mobile, notamment à l'aide d'un actionneur, · guidage de la rondelle par gravité vers une position substantiellement horizontale par glissement/basculement sur au moins une surface oblique définie par l'organe fixe pour la positionner sur la surface d'appui de la pièce.

[0025] De préférence, le procédé est tel, quand la surface d'appui de la pièce définit un lamage, que l'on centre le positionnement de la rondelle sur celle-ci par une insertion d'une partie de l'organe fixe dans ledit lamage.

[0026] L'invention concerne plus particulièrement l'outil de montage et son procédé de mise en œuvre décrits plus haut, où la rondelle est une rondelle d'appui d'une vis d'assemblage de culasse de moteur thermique de véhicule automobile, et où cette rondelle d'appui est à positionner sur un lamage de la culasse, à l'entrée de l'alésage destiné à recevoir la vis d'assemblage.

[0027] La présente invention a aussi pour objet un véhicule, en particulier un véhicule automobile, équipé d'un moteur thermique à culasse, dans lequel les soupapes sont par exemple commandées par des poussoirs, et tel que, dans ce moteur thermique, les rondelles d'appui des vis d'assemblage de la culasse sont mises en place au moyen d'un outil de montage conforme à celui décrit ci- dessus.

[0028] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, schématique, d'une rondelle d'appui d'une vis d'assemblage de culasse de moteur de véhicule automobile, la rondelle étant représentée en position montée dans son lamage pratiqué à l'entrée de l'alésage de réception de la vis d'assemblage de culasse, la figure 2 est une vue de dessous, schématique, représentant l'outil de montage de l'invention permettant la mise en place de la rondelle d'appui de vis d'assemblage dans la culasse de la figure 1 , et la figure 3 est une vue de dessus de l'outil de montage représenté en figure 2,

• les figures 4 à 7 sont des vues en coupe longitudinale, schématiques, représentant le fonctionnement de l'outil de montage des figures 2 et 3 et, par conséquent, la cinématique de la mise en place de la rondelle d'appui de vis d'assemblage dans son lamage dans la culasse.

[0029] En référence au dessin de la figure 1 , on a représenté une partie d'une culasse de moteur de véhicule automobile, de référence générale 20. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, la culasse 20 est une culasse d'un moteur thermique de type à distribution à poussoirs, d'architecture relativement complexe, dans laquelle la mise en place des rondelles d'appui, de référence 10, des vis d'assemblage, de référence 40, de la culasse est difficile, pour des raisons d'accessibilité aux lamages ou surfaces d'appui, de référence 21 , prévus pour recevoir les rondelles 10. ZZ' représente l'axe de la vis d'assemblage 40, par conséquent l'axe de l'alésage 22 qui reçoit la vis 40. La rondelle 10 est d'épaisseur « e », de diamètre externe « D » et de diamètre interne « d ». Le logement 21 (lamage) pratiqué dans la culasse 20 est dimensionné en diamètre et en profondeur pour recevoir la rondelle 10. La référence 22 désigne l'alésage de réception dans la culasse de la vis d'assemblage 40.

[0030] On notera que ce logement 21 est situé dans une zone difficilement accessible de la culasse 20, du fait de la présence d'une partie de culasse, illustrée par la référence 20A, située au dessus et dans l'axe de l'alésage 22 de la vis d'assemblage 40. La rondelle 10 ne peut pas être aisément déplacée verticalement, et ne peut notamment pas être translatée verticalement en restant disposée elle-même dans un plan horizontal, au travers de cette partie de culasse 20A pour atteindre le lamage 21 . Il faut, par conséquent, réaliser le montage de la rondelle 10 selon une cinématique différente. [0031 ] Selon le principe de la présente invention, le montage de la rondelle 10, est réalisé grâce à un outil, dit « outil de montage », de référence générale 30, qui est décrit ci-après, en référence aux figures 2 et 3.

[0032] Cet outil 30 comporte un plateau support 31 substantiellement de forme parallélépipédique et comprenant quatre centreurs 32 disposés au voisinage des quatre coins du plateau, s'étendant en saillie de la face inférieure dudit plateau.

[0033] Le plateau support 31 porte également 8 paires d'organe fixe/mobile 33, décrits plus en détails plus loin aux figures 4 à 7, et un dispositif 34 d'actionnement commun des organes mobiles. Chaque paire d'organe fixe/organe mobile est apte à positionner une rondelle, l'outil 30 peut ainsi déposer simultanément 8 rondelles sur la culasse. (L'outil, alternativement, peut comprendre un nombre plus grand ou plus petit de paires d'organes fixe/mobile, voire qu'une seule paire. On peut aussi, alternativement, prévoir un actionnement individuel de chaque organe mobile, autorisant un positionnement simultané ou non simultané des rondelles.)

[0034] Le plateau support 31 comprend également deux poignées de préhension 35 fixées sur sa face supérieure.

[0035] Le principe de fonctionnement de l'outil 30 est globalement le suivant :

• l'opérateur prend le plateau support 32 par ses poignées 35,

• l'opérateur vient insérer les 8 rondelles autour de chacun des 8 organes dits fixes (par rapport au plateau 31 ),

• l'opérateur vient placer le plateau support 31 au-dessus de la culasse 20 en le positionnement par rapport à la culasse à l'aide des centreurs 32,

• l'opérateur active le dispositif d'actionnement 34, de façon à libérer les rondelles par escamotage des organes dits mobiles, les rondelles venant alors se placer sur leurs surfaces d'appui correspondantes,

• l'opérateur vient ensuite, une fois les rondelles positionnées, retirer l'outil en le translatant verticalement vers le haut.

[0036] Les figures 4 à 7 détaillent le fonctionnement d'une des paires 33 d'organes fixe 36 et mobile 37, et la cinématique du mouvement des rondelles 10.

[0037] Comme représenté en figure 1 , l'organe fixe 36 présente une forme allongée verticalement que l'on peut décomposer en plusieurs parties réparties sur sa hauteur, du haut vers le bas : - en partie supérieure, il présente une base 36a par laquelle il est solidarisé au plateau 31 , - ensuite, il présente une première partie intermédiaire 36b définissant une face rectiligne verticale en regard d'une autre face rectiligne vertical de l'organe mobile 37 en position d'extension, ces deux faces sont distantes l'une de l'autre d'une distance voisine de l'épaisseur e de la rondelle 10, et font ainsi office de mâchoire de serrage pour le maintien en position verticale de la rondelle par sa partie supérieure, une fois la rondelle insérée autour de l'organe fixe comme représenté, - ensuite il présente une deuxième partie intermédiaire 36c, qui présente un profil vertical à chicanes définissant deux surfaces de guidage 36c1 et 36c2 tournées vers le haut, d'orientations obliques et opposées par rapport à la verticale, - enfin la partie d'extrémité basse 36d présente une section horizontale de même forme et légèrement inférieure à la section du logement 22, de manière à ce que l'organe fixe, et la rondelle associée, soient correctement centrés par rapport à celui-ci, et, donc, par rapport à la surface d'appui 21 accueillant la rondelle 10. [0038] La figure 4 correspond donc à l'étape de maintien de la rondelle 10 en position verticale (ou substantiellement verticale), l'organe fixe étant déjà au voisinage immédiat de la surface d'appui de la rondelle et centré par rapport à celle-ci. La figure 5 correspond à l'étape de libération de la rondelle par escamotage de l'organe mobile 37 : l'organe mobile est déplacé par translation verticale vers le haut (flèche f1 ) par commande du moyen d'actionnement 34 par l'opérateur. La rondelle n'est donc plus serrée, et glisse verticalement par gravité. La figure 6 représente le mouvement de basculement guidé (flèches f2) de la rondelle, dont une partie supérieure du chant interne 10a vient glisser sur la surface de guidage 36c1 et dont une partie inférieure du chant externe 10b vient glisser sur la surface de guidage 36c2 de l'organe fixe. La figure 7 représente la position de la rondelle 10 à la fin de son mouvement de basculement : elle se trouve naturellement sur la surface d'appui 21 , parfaitement centrée et horizontale, la surface de guidage basse 36c2 se terminant à proximité immédiate et quasiment au niveau de la surface d'appui 21 . [0039] Le mouvement de descente (et de remontée) de l'outil de montage 30 peut être réalisé manuellement, ou bien par l'intermédiaire d'un moyen automatique, de type connu en soi, pneumatique, hydraulique, électrique ou magnétique.

[0040] L'outil de montage de rondelles décrit ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : il permet un gain de temps de montage des rondelles, 8 rondelles pouvant être simultanément montées il permet également une meilleure qualité de montage des rondelles, il permet un allégement de la culasse, en supprimant les aménagements de fonderie, tels que les nervures, les grands congés, les pentes, créés spécifiquement pour guider les rondelles vers leurs logements, et il reste de fabrication et de mode de fonctionnement simples.