Brevet FR2221643A1 — publié le 19741011

La présente invention a trait à un perfectionnement aux structures de support d'arbre rotatif, du type utilisant comme coussinets une ou plusieurs douilles de matière poreuse frittée. Par l'emploi de telles douilles poreuses il est possible d'obtenir une auto-lubrification entre l'arbre rotatif et son siège, de façon à éviter un réchauffement excessif des pièces et par là le grippage ou l'enrayage de l'arbre. Ces douilles trouvent un très large emploi dans l'industrie mécanique en général en raison de leur double fonction de moyen de support et de lubrification. Dans le domaine des équipements électriques des véhicules autynoobiles elles sont utilisées, par exemple, comme coussinets de l'arbre de distributeur de l'allumage ou de l'arbre des moteurs de démarrage ou des petits moteurs d'essuie-glaces. Toutefois,ces douilles, à cause des modifications structurelles qu'elles subissent pendant l'opération d'insertion à froid dans leur logement, ne donnent parfois pas une garantie absolue d'une lubrification efficace. I1 est connu, en fait, que les douilles sont positionnées avec une interférence dans leur logement, constitué en gé néral par l'orifice d'un corps métallique,au moyen d'une presse mécanique ou hydraulique et à l'aide d'un mandrin cylindrique, de métal dur, inséré dans l'orifice de la douille dans le but de guider cette dernière et d'en contenir le rétrécissement interne. A la suite- du forçage produit par la presse, la douille se trouve-radialement comprimée et la pression radiale a pour conséquence de comprimer peu la surface externe et de déformer par contre la partie interne en rétrécissant l'orifice et modifiant de façon appréciable la porosité de la surface de glissement. Dans le cas où l'on demande des jeux plus serrés entre l'arbre et la douille à l'état pressé, le mandrin est dimensionné de façon que lors de son extraction il se comporte également comme calibreur de l'orifice. Cependant, par l'effet de sa passe, il provoque une sorte de damage et par là une déformation des pores de la surface interne de la douille susceptible d'en réduire et dans certains cas d'en annuler les caractéristiques auto-lubrifiantes, justement dans la zone où cette lubrification est requise, ce qui entraîne la possibilité de grippage des surfaces de glissement. Le but de la présente invention est de réaliser un perfectionnement à ces structures de support d'arbres de façon à éviter les inconvénients précités. Ceci est obtenu en utilisant des douilles poreuses frittées et donc auto-lubrifiantes, présentant sur la surface latérale externe des moyens propre en mesure de subir une déformation radiale et un orifice interne dont la tolérance coincide ou est très voisine de celle demandée après le montage de la douille dans son logement. Dans une forme de réalisation simple ces moyens sont constitués de rayures ou de cannelures longitudinales. Les rayures ou cannelures externes, grâce à leurs parties pleines et à leurs parties vides, réalisent une structure radialement déformable susceptible d'absorber les pressions de forçage produites par le passage à la presse en faveur de la partie interne de la douille qui reste pratiquement inaltérée. En fait durant le montage on obtient une forte déformation de la surface externe de la douille et une déformation structurelle et dimensionnelle négligeable à l'intérieur, ce qui est exactement l'opposé de ce qui se passe dans les douilles connues, normalement utilisées. La caractéristique fondamentale de l'invention consiste justement dans l'interversion de la zone de déformation de la douille depuis l'intérieur vers l'extérieur, de sorte que les caractéristiques de porosité interne de la douille demeurent identiques avant et après son montage dans le logement, favorisant l'efficacité de l'auto-lubrification. Du fait qu'il ne se produit pas de resserrement substantiel à l'intérieur, l'orifice de la douille avant le montage coincide ou est très voisin de celui de la douille pressée dans son logement. Le mandrin est encore utilisé pendant le montage de la douille mais sa fonction est seulement une fonction de guidage. La douille selon l'invention permet également un blocage sûr dans le logement même à chaud et se soumet à une charge axiale qui lui est transmise par l'arbre.- Ceci est dû à la plus grande interférence qu'il est possible de réaliser entre son diamètre externe et le diamètre du logement. L'invention sera maintenant décrite, à seul titre d'exemple, en se référant au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente en coupe le corps d'un distributeur d'allumage pourvu de douilles frittées poreuses selon l'invention; la figure 2 représente une vue en plan de la douille selon l'invention avant son forçage dans le logement; les figures 3 et 4 représentent à l'échelle agrandie et en coupe un secteur de la douille selon l'invention, respectivement avant et après le montage dans le logement; et les figures 5 et 6 représentent à l'échelle agrandie et en coupe un secteur de douille conventionnelle respectivement avant et après son montage dans son logement. En se référant à la figure 1 on a désigné par 1 la partie inférieure ou queue du corps du distributeur constituée par exemple d'un alliage d'aluminium. Dans la queue se trouve fixées au moyen d'un forçage axial à froid, les douilles 2 de matériau fritté métallique imprégnées de lubrifiant, destinées à recevoir l'arbre du distributeur (non représenté) Selon l'invention, ces douilles, comme visibles plus clairement sur la figure 2, présentent sur leur surface externe cylindrique des rayures ou cannelures longitudinales 3, constituant les moyens susceptibles d'absorber les déformations radiales qui se produisent durant le forçage de-la douille dans le logement. Ces rayures ou dentures peuvent avoir un profil quelconque pourvu qu'elles réalisentdes vides et des pleins. Par exemple,elles peuvent avoir un profil triangulaire, à sommet aigu, ou émoussé ou arrondi, ou un profil trapézoidale ou mixte. I1 est préférable que les rayures soient disposées et distribuées uniformément sur la surface externe cylindrique afin d'obtenir une distribution uniforme des charges radiales. A Grâce à ces rayures les douilles, lorsqu'elles sont montées dans la queue I ne subissent pas, à l'intérieur, une déformation dimensionnelle et structurelle appréciable de sorte qu'elles conservent inaltérées les caractéristiques auto-lubrifiantes qu'elles avaient avant le montage. On s'est référé à titre d'exemple, à un corps de distributeur mais on comprend que cet enseignement peut être étendu à toutes structures destinées à loger de telles douilles. Dans la figure 3 on a représenté une douille pourvue de rayures 4 à profil triangulaire à sommet aplati avant le montage. A seul titre d'illustration on a indiqué par 5 les grains de poudre métallique constituant la structure poreuse de la douille, lesquels grains sont distribués uniformément dans l'épaisseur de cette douille. La figure 4 représente la même douille de la figure 3 mais après le montage dans un logement constitué d'un matériau en alliage d'aluminium. On note dans cette figure les déformations du profil des rayures 4 qui, partiellement, pénètrent dans le matériau constituant le logement 6. On voit également que les grains 5 s'amassent et se déforment à l'extérieur, dans la ~zone des rayures 4, tandis qu'ils restent inchangés, tant dans leur distribution que dans leur structure, à l'intérieurdela douille. Ce fait garantit le maintien des caractéristiques de pleine efficacité de l'auto-lubrification. En outre en l'absence de resserrement,l'orifice interne de la douille n'a pas besoin d'un calibrage consécutif. I1 est clair que si le logement de la douille était d'un matériau métallique plus dur que l'aluminium on obtiendrait une déformation plus grande des rayures et une moindre pénétration des rainures a l'intérieur du logement. Les figures 5 et 6 ont trait à une douille traditionnelle et mettent en lumière le fait que, en passant de la condition de douille libre (figure 5) à la condition de douille montée dans le logement (figure 6), la distribution des grains de poudre 5 subit une variation à I'intérieur de la douille par accumulation et déformation des grains, ce qui est exactement le contraire de ce qui arrive dans la douille de la figure 4. En outre à cause du resstrement interne qui se produit inévitablement, du fait que la surface externe ne permet pas de déformation radiale, il est nécessaire, pour obtenir le diamètre d'orifice voulu, de recourir à l'opération consécutive de calibrage au moyen d'un mandrin calibré qui élargit l'orifice à la valeur juste lors de la phase d'extraction et qui lors de son passage va modifier la structure poreuse interne de la douille avec les inconvénients déjà mentionnés. R E V E N D I C A T I O N S 1. Structure de support d'arbres rotatifs, réalisée a l'aide de douilles auto-lubrifiantes poreuses, forcées à froid dans le logement, caractérisée par le fait que les douilles présentent sur la surface externe cylindrique des moyens propres susceptibles de subir une déformation radiale à la suite du for çage de la douille dans son logement et un orifice interne dont la tolérance coincide ou est très voisine de celle requise après le montage de la douille. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les moyens présentés par les douilles sur la surface externe cylindrique sont constitués de deux rainures longitudinales. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée par le fait que les rainures présentent un profil triangulaire. 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le sommet du profil triangulaire est aigu. 5. Structure selon la revendication 3, caractérisée par le fait que le sommet du profil triangulaire est émoussé.