Brevet FR2309750A1 — publié le 19761126

La présente invention concerne un accouplement entre un tube et une tige et plus particulièrement un tel accouplement permettant de transmettre entre ces éléments aussi bien des efforts axiaux que des couples de rotation. De tels accouplements sont utilisés notamment pour des bielles de transmission de mouvements utilisées, par exemple, pour les commandes de vol d'un aeronef. On a décrit au brevet français nO 2 046 876 un accouplement de ce type dans lequel l'extrémité de la tige devant être rendue solidaire du tube, présente plusieurs nervures annulaires de section sinusoïdales, espacées les unes des autres et situées dans des plans perpendiculaires à l'axe deBla tige. Ces nervures sont divisées en plusieurs sections annulaires par des rainures longitudinales fraisées sur l'extérieur de la tige. Ainsi, un tube ayant un diamètre interne a peu près égal au diamètre maximal des nervures peut être fixé a la tige par rétreint , opération au cours de laquelle le matériau du tube vient s'incruster entre les nervures et dans les intervalles entre les sections de celles-ci, de sorte que l'on obtient une liaison tube-tige extrêmement rigide. Cette liaison peut être sollicitée aussi bien en rotation qu'axialement. Dans ce brevet, lorsqu'on désire obtenir une liaison réglable, on utilise entre la tige et le tube une pièce intermédiaire qui comporte, dans ce cas, les nervures radiales et les rainures longitudinales mentionnées ci-dessus et un filetage intérieur qui coopère avec la tige sur laquelle on prévoit également un filetage. La longueur de l'ensemble peut alors être réglée en vissant ou en dévissant la tige dans la pièce intermédiaire. Bien qu'un tel accouplement présente un certain nombre d'avantages tels qu'une grande rigidité, une diminution de contraintes et autres, il subsiste cependant des inconvénients qui sont notamment les suivants 1. On ne peut que difficilement contrôler la pénétration du matériau du tube dans les espaces entre les nervures et dans les rainures longitudinales. Ce contrôle étant réalisé par des rayons X, l'image obtenue est peu contrastée surtout dans le cas où les métaux des deux pièces reliées sont similaires. 2. Cette pénétration'peut être difficilement obtenue lorsque le tube est constitué d'une matière se durcissant fortement lors de la déformation par rétreint. L'invention vise à remédier à ces inconvénients tout en conservant les avantages apportés par la solution proposée par le brevet précité. Elle a donc pour objet un accouplement pour relier une extrémité de tige à une extrémité de tube,caractérisé en ce qutil comprend en combinaison, sur l'extrémité de tige, une nervure hélicoidale à pas constant coaxiale à cette extrémité et au moins une rainure axiale usinée dans cette nervure et, dans l'extrémité du tube retreinte sur l'extrémité de tige, une rainure hélicoïdale à pas constant complémentaire à ladite nervure et dans laquelle celle-ci pénètre intimement, l'extrémité de tube comportant également au moins une saillie longitudinale encastrée dans la rainure longitudinale complémentaire de l'extrémité de tige. Grâce à ces caractéristiques, après rétreint de l'extrémité du tube sur ltextrémité de tige, on est certain que les ondulations complémentaires de la nervure et de la rainure hélicoidales s'interpénètrent étroitement. L'accouplement présente ainsi une résistance très élevée tant aux efforts axiaux qu'aux couples de rotation. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un accouplement tel que défini ci-dessus. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre. Au dessin annexé , donné uniquement à titre d'exemple - La Fig. 1 est une vue en coupe axiale d'un accouplement suivant l'invention réalisé selon un premier mode de réalisation - La Fig. 2 est une vue en coupe suivant la ligne 2-2 de la Fig. 1 ; - La Fig. 3 montre une vue en coupe axiale d'un second mode de réalisation de l'invention. Suivant le mode de réalisation représenté aux Fig. 1 et 2, l'accouplement suivant l'invention comporte un élément femelle 1 formé par l'extrémité rétrécie d'un tube 2, et un élément mâle ou tige 3 qui est constitué par un embout qui, dans le cas représenté, est venu de matière avec un raccord 4 constitué par un raccord dit"du type banjo" bien connu dans la technique de l'aviation. Un tel ensemble est utilisé notamment pour les commandes de vol d'un avion. L'extrémité 1 du tube 2 est munie d'une rainure hélicoïdale 4 à section sinusoïdale qui forme un filet. Cependant, le fond de filet est progressivement décroissant,en 5, 6 et 7,de la moitié environ de l'extrêmité 1 vers l'intérieur du tube 1. L'extrémité 1 peut être réalisée par un pré-rétreint du tube 1 après quoi la rainure 4 peut être réalisée à l'aide d'un taraud. Mais, on peut également former l'extrémité 1 par un pré-rétreint en utilisant un mandrin sur lequel a été usiné en relief un filet complémentaire de la rainure 4. Dans l'exemple représenté, l'extrémité 1 comporte également deux saillies longitudinales 8 diamètralement opposées et qui sont ottenues après rétreint comme il sera expliqué ci-après. L'embout 3 est muni extérieurement d'une nervure hélicoïdale à pas constant 9 qui est complémentaire de la rainure 4. Elle pressente donc une section sinusoïdale, cependant que sur une portion de sa longueur, le sommet du filet est tronqué progressivement de la moitié environ de l'embout 3 vers son extrémité libre. De plus, la nervure 9 est interrompue longitudinalement par deux rainures longitudinales 10 de section à peu près rectangulaire et fraisées, de préférence, dans le filet de l'embout 3. Naturellement, le nombre de ces rainures peut être choisi à volonté suivant l'importance du couple à transmettre. Pour fabriquer cet accouplement, on procède d'abord à un pré-rétreint du tube 1 de manière à former l'extrémité 1. On peut utiliser à cet effet un mandrin lisse ayant le diamètre D et u9inelLenguitet par exemple,avec un taraud ou un autre outil coupant analogue, la rainure hélicoïdale 4, ou encore on peut pr8-rétreindre sur un mandrin comportant le profil de la rainure en relief et ayant comme diamètre mineur la valeur D. L'embout 3 est préparé en le munissant de sa nervure 9 et des deux rainures 10, le diamètre mineur de cette nervure étant très légèrement inférieur au diamètre D correspondant de l'extrémité 1 du tube 2. Ensuite, l'embout 3 est simplement vissé dans l'extrémité 1 jusqu'd ce qu'il se coince sur les fonds tronqués du filet de la rainure 4 et on procède à un rétreint de cette extrémité, ce qui fait pénétrer les ondulations de la rainure et de la nervure l'une dans l'autre.Il en résulte un joint de grande solidité pouvant subir des efforts axiaux importants. Par ailleurs, au cours du rétreint, le métal de l'extrémité 1 est refoulé également dans les rainurss 10 pour former les saillies longitudinales 8 . On obtient donc également une grande solidité vis-à-vis de couples de rotation pouvant être appliqués à l'accouplement. Grâce à la rainure et la nervure complémentaires, on est assuré d'avoir une très bonne interpénétration du métal des deux pièces qui constituent l'accouplement et un contrôle par rayons X devient pratiquement superflu. De plus, la déformation du métal au cours de la solidarisation des deux pièces est réduite au minimum, ce qui rend possible l'utilisation de l'acier inoxydable. Alors que l'accouplement suivant les Fig. 1 et 2 est indémontable, celui représenté sur la Fig. 3 peut être réglé en longueur. Dans ce cas, l'élément mâle 3A de l'accouplement est constitué par un manchon qui présente une nervure hélicoldale et des rainures longitudinales identiques à celles de l'embout 3 des Fig. 1 et 2. Le manchon 3A comporte en outre un collet 11 destiné à venir s'appliquer contre la face extrême de l'extrémité 1 qui est identique à celle des Fig. 1 et 2. Le manchon 3A comporte un filetage ordinaire 12 qui coopère avec un filetage complémentaire 13 d'un embout 14. Ce dernier peut être venu de matière avec un raccord du type "banjo". Un écrou 15 permet de bloquer l'embout 14 dans le manchon 3A après réglage de la longueur. L'accouplement entre le manchon 3A et l'extrémité 1 du tube 2 est obtenu de la même façon que précédemment décrit à propos des Fig. 1 et 2. REVENDICATIONS 1. Accouplement pour relier une extrémité de tige à une extrémité de tube, caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison, sur l'extrémité de tige (3, 3A) une nervure hélicoïdale (9) à pas constant coaxiale à cette extrémité et au moins une rainure axiale (10) usinée dans cette nervure et, dans l'extrémité (1) du tube (2),rétreinte sur l'extrémité de tige (3, 3A) ,une rainure hélicoïdale à pas constant (11) complémentaire à ladite nervure (9) et dans laquelle celle-ci pénètre intimement, l'extrémité de tube (1) comportant également au moins une saillie longitudinale (8) encastrée dans la rainure longitudinale complémentaire (10) de l'extrémité de tige (3, 3A). 2. Accouplement suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite nervure (9) et ladite rainure (4) hélicoïdales sont de section sinusoïdale. 3. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite nervure et ladite rainure étant assimilables à des filets complémentaires, le sommet du filet formé par ladite nervure est tronqué de façon progressivement croissante à peu près de la moitié de la longueur de l'extrémité de tige (3, 3A) vers la face extrême de celle-ci, tandis que le fond de ladite rainure (4) est conformé de façon complémentaire. 4. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite nervure hélicoïdale (9) est ménagée directement sur l'extrémité de tige (3). 5. Accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite nervure hélicoIdale (9) est ménagée sur un manchon intermédiaire (3A) comportant un filetage interne (12) dans lequel est vissée(filetage 13) l'extrémité de tige (14) proprement dite. 6. Accouplement suivant la revendication 5, caractérisé en ce que ledit manchon (3A) comporte un collet (11) destiné à venir s'appliquer contre la face extrême de l'extrémité (1) du tube (2) et en ce qu'un écrou de blocage (15) est reçu sur ladite extrémité de tige (14) proprement dite pour le blocage de cette dernière dans ledit manchon (3A). 7. Procédé de fabrication d'un accouplement suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il consiste à pré-rétreindre une extrémité de tube jusqu'à obtention d'un diamètre intérieur D et à ménager dans ladite extrémité une rainure hélicoïdale à pas constant ayant un diamètre mineur D, à ménager, sur une extrémité de tige, une nervure hélicoïdale à pas constant complémentaire à ladite rainure et ayant un diamètre mineur légèrement inférieur au diamètre D, à visser l'extrémité de tige dans l'extrémité de tube et à rétreindre l'extrémité de tube sur l'extrsrité de tige. 8. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'opération de pré-rétreint consiste à rétreindre l'extrémité de tube sur un manchon lisse et à usiner ensuite ladite rainure à l'aide d'un outil coupant tel qu'un taraud. 9. Procédé suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'opération de pré-rétreint consiste à rétreindre l'extrémité du tube sur un manchon comportant en relief le profil de ladite rainure. 10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu'il consiste également à usiner, par fraisage par exemple, au moins une rainure longitudinale dans ladite nervure avant le rétreint définitif.