Brevet FR2518198A1 — publié le 19830617

La présente invention concerne un assemblage de pièces, telles que des arbres ou éléments similaires, entre une pièce tubulaire ou comportant un tronçon tubulaire et une seconde pièce coaxiale, de façon qu'une des pièces présente dans la zone de recouvrement de la seconde pièce des évidements dans lesquels un assemblage solidaire en rotation est produit par déformation d'une pièce. Des assemblages sont connus entre des joints homocinétiques et des arbres d'entraînement (cf par exemple le brevet de la République fédérale d'Allemagne N O 21 21 417) Des gorges axiales sont pour ce faire usinées sur la face extérieure de l'élément extérieur du joint homocinétique et une gorge circonférentielle est usinée dans la zone de l'extrémité renforcée intérieurement Les gorges axiales sont toutefois prévues entre deux rainures successives servant de logement aux billes Il est impossible d'usiner d'autres gorges sur la surface extérieure d'un tel élément extérieur de joint, dans la zone des rainures, car la trempe d'une telle pièce métallique est difficile 4 Dar suite du formage Afin d'éviter de telles déformations dues à la trempe, les gorges axiales et la gorge circonférentielle sont dis- posées dans la zone de l'extrémité renforcée d'un joint On voit faci- lement que la production de ces gorges impose des opérations de fabri- cation précises et que seul un outil spécial permet l'emmanchement de l'arbre tubulaire dans les cavités Les gorges doivent en outre présenter une forme garantissant une transmission parfaite du couple après l'assemblage des pièces. On connaît par ailleurs des assemblages par brides, qui trans- mettent le couple par l'intermédiaire-d'un boulonnage (brevet de la République fédérale d'Allemagne N O 813 333) Un mouvement relatif doit être interdit dans un tel assemblage, de sorte qu'une couche intermé- diaire présentant des dents usinées et trempées est prévue entre les éléments Les dents pénètrent dans les éléments lors de leur serrage par le boulonnage et produisent ainsi un verrouillage interdisant tout mouvement relatif. On connaît également un assemblage boulonné démontable (cf par exemple la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne publiée sous le n'18 16 854), qui comporte de même une couche inter- médiaire munie d'éléments de cisaillement Ces derniers sont dispo- sés dans la couche intermédiaire entre les deux brides, pénètrent dans ladite couche lors du serrage par le boulonnage et interdisent ainsi un mouvement relatif De tels assemblages boulonnés exigent généralement des faces d'assemblage planes et sont donc normalement disposés sur les faces frontales ou les brides de corps cylindriques. L'invention a pour objet un assemblage économique de pièces rotatives, assurant une liaison suffisante, non démontable et durable indépendamment des tolérances sur le diamètre des pièces à assembler. Selon une caractéristique essentielle de l'invention, l'évide- ment forme une cavité annulaire entre les pièces à assembler et une saillie, faisant partie des pièces à assembler ou réalisée sous forme d'un anneau séparé, est disposée axialement de chaque côté de l'évi- dement, le diamètre extérieur de la saillie étant égal au diamètre intérieur de la seconde pièce conjuguée; et des corps en matériau dur sont disposés dans l'évidement et répartis suivant la circonférence. Un tel assemblage est utilisable par exemple sur les pièces exté- rieures de joints homocinétiques et un arbre tubulaire, qu'il s'agisse de tubes en acier ou en aluminium Les pièces à assembler peuvent être reliées à un tube sans déformation; une des pièces est réduite ou le diamètre du tube est augmenté par action hydraulique, le maté- riau du tube subissant simultanément un écrouissage dans la zone d'assemblage La forme du profilé tubulaire n'intervient pas La déformation correspondante d'une pièce, pénétrant dans la gorge de la seconde pièce, produit la liaison par sûreté de forme nécessaire, car les corps en matériau dur pénètrent dans la surface des deux pièces. Selon une autre caractéristique de l'invention, les corps en matériau dur sont solidaires d'un anneau ou d'un support réalisé dans un matériau quelconque. L'avantage de cette réalisation réside dans le fait-que les corps en matériau dur sont disposés sur un anneau et que leur cen- trage est par suite inutile Dans une autre variante, ces corps en matériau dur sont disposés sur des supports qui peuvent être constitués par des films, des pièces métalliques ou des pièces plastiques Ces corps en matériau dur peuvent en outre être alignés sur des cordons, puis introduits dans la gorge Les supports n'interviennent plus après la déformation de la pièce tubulaire pénétrant dans la gorge de la seconde pièce de l'arbre. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, les deux saillies sont constituées par deux anneaux, le diamètre inté- rieur de chaque anneau étant égal au diamètre extérieur de la pièce intérieure et le diamètre extérieur de chaque anneau au diamètre intérieur de la pièce extérieure. L'avantage de cette forme de réalisation-réside dans le fait que les anneaux constituent la limitation latérale de la gorge, de sorte que le matériau ne peut pas pendant sa déformation pénétrer dans la gorge par une déformation plastique axiale quelconque. Selon une autre caractéristique de l'invention, les saillies sont disposées directement sur la surface extérieure de la pièce intérieure ou la surface intérieure de la pièce extérieure. Cette forme de réalisation présente l'avantage suivant: en cas d'utilisation d'une seule pièce à assembler à paroi mince, il est pos- sible de réaliser la pièce à paroi plus épaisse de façon à permettre de loger l'évidement correspondant directement sur la surface exté- rieure ou intérieure de la pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description détaillée suivante d'exemples de réalisation préférentiels et des dessins annexés sur lesquels la figure 1 est la coupe de l'assemblage de pièces d'un arbre après la déformation; la figure 2 est-la coupe de l'assemblage selon figure 1, avant la- déformation plastique; la figure 3 est une coupe suivant l'axe A-B de l'assemblage selon figure 2; la figure 4 est la coupe d'une pièce d'arbre comportant un évidement; les figures 5 et 6 représentent une forme de réalisation de corps en matériau dur; la figure 7 représente deux pièces à assembler, l'évidement étant formé par deux anneaux séparés; la figure 8 est la coupe de deux pièces à assembler, formant elles- mêmes la gorge, et de corps en-matériau dur logés dans la cavité, la figure 9 représente une autre forme de réalisation d'une pièce d'arbre suivant le même principe que celui de la pièce unique de la figure 4; la figure 10 représente un assemblage dans lequel la déformation est produite par l'évasement d'un tube; la figure 11 représente un assemblage avec une autre variante de corps en matériau dur; la figure 12 représente des corps en matériau dur fixés sur un film; et la figure 13 représente d'autres corps en matériau dur juxtaposés par des moyens appropriés. L'assemblage représenté à -la figure i est essentiellement cons- titué par deux pièces e'arbre séparées, qu'il convient de réunir La pièceintérieure 1 est massive dans cette forme de réalisation, tandis que la pièce extérieure 2-est constituée par un tube Un outil -appro- prié déforme la zone 3 du tube pour la faire pénétrer dans la gorge 4. Avant le montage des deux parties de l'arbre, dès 'corps en matériau dur 5 ont été disposés dans l'évidement 4, de sorte qu'après le formage de la pièce extérieure-dans la gorge, lesdits corps 5 assurent un ancrage relatif des deux pièces - La figure 1 représente de nouveau la pièce intérieure 1 et la pièce extérieure 2 avant la déformation plastique de la pièce exté- rieure 2, Les corps en matériau dur sont de nouveau disposés avec écartement dans l'évidement 4. La figure 3 est une coupe suivant l'axe A-B de la figure 2 et représente de nouveau la pièce intérieure 1 et la pièce extérieure 2 avec les corps en matériau dur 5 disposés-dans l'évidement 4 Ces corps 5 sont des pièces détachées réunies de façon à former un anneau fermé qui peut être ainsi disposé dans l'évidement 4, comme le montrent les figures 1 à 3, sans risque de déplacement relatif. La figure 4 représente une pièce extérieure 2 sur la surface extérieure 6 de laquelle l'évidement 4 est usiné sur toute la circon- férence. La figure 5 représente des corps en matériau dur 5 montés de façon à former un anneau qui les fixe les uns par rapport aux autres. La figure 6 représente une telle disposition de corps en matériau dur 5, une production sans fin étant possible dans ce cas, lesdits corps étant alignés sur un support commun 8 en métal ou matière plastique par exemple. La figure 7 représente un assemblage d'arbre entre une pièce intérieure 1 et une pièce extérieure 2 tubulaire, l'écartement 9 des deux pièces étant franchi par des anneaux individuels 10 afin que le matériau ne puisse pas être refoulé latéralement hors de l'évidement 4 pendant la déformation de la pièce extérieure 2 tubulaire Cette figure représente en outre les corps en matériau dur. Deux pièces d'arbre sont par contre assemblées sur la figure 8, la pièce extérieure tubulaire 2 de la figure 7 étant supprimée et l'assemblage portant sur deux pièces relativement massives La pièce extérieure 11 comporte un alésage étagé 12, dans lequel est introduite une saillie 13 correspondante pour le guidage de la pièce intérieure 14 prement dite Cette dernière présente une surface extérieure 6 coinci- dant avec le diamètre intérieur 15 de la pièce extérieure 11, et la seconde saillie 16 forme la limitation latérale correspondante, de façon à produire l'évidement 4 après l'insertion des deux pièces Il et 14 l'une dans l'autre Les corps en matériau dur 5 ont été introduits avant l'insertion de ces deux pièces, de sorte que ces dernières peu- vent être déformées plastiquement afin de produire l'assemblage soli- daire en rotation et non démontable. La figure 9 représente une autre forme de réalisation d'une pièce intérieure 14, qui peut en principe être utilisée aussi dans le cas de la figure 8, avec la différence que l'évidement 4 présente des saillies appropriées, qui correspondent aux saillies 16 et 13 de la figure 8, et que les gorges 17 supplémentaires servent de logement aux corps en matériau dur, afin d'interdire une translation axiale. La figure 10 représente un autre assemblage d'arbre, dans lequel la pièce extérieure 18 est munie de l'évidement 4 et une pièce inté- rieure 19 tubulaire est utilisée dans le diamètre intérieur, puis assemblée par évasement avec les corps en matériau dur 5 et la pièce. extérieure 18. La figure 1 représente un autre assemblage d'arbre de même prin- cipe que celui de la figure 1 Une pièce intérieure l et une pièce extérieure 2 sont prévues, les corps en matériau dur 5 étant maintenus sur un support approprié, afin d'assurer un écartement voulu dans le sens tant circonférentiel qu'axial Après introduction des corps en matériau dur 5 dans l'évidement 4, la déformation faisant pénétrer la pièce extérieure 2 dans l'évidement 4 garantissant une fixation relative des pièces rotatives par les corps en matériau dur 5. La figure 12 représente une forme de réalisation de corps en matériau durs qui sont disposés sur un matériau support élastique 20 de façon à permettre une mise en oeuvre appropriée, à partir d'une bobine par exemple. La figure 13 représente par contre une variante des corps en matériau dur 5, dans laquelle lesdits corps sont fixés successivement sur un cordon, de sorte qu'un support approprié permet de nouveau un travail en continu. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 Assemblage de pièces, telles que des arbres ou éléments simi- laires, entre une pièce tubulaire ou comportant un tronçon tubulaire et une seconde pièce coaxiale, de façon qu'une des pièces présente dans la zone de recouvrement de la seconde pièce des évidements dans lesquels un assemblage solidaire en rotation est produit par défor- mation d'une pièce, ledit assemblage étant caractérisé en ce que l'évidement ( 4) forme une cavité annulaire entre les pièces assemblées ( 1, 2, 11, 14, 18, 19) et une saillie ( 10, 13, 16), faisant partie des pièces à assembler ( 1, 2, 11, 14, 18, 19) ou réalisée sous forme d'un anneau ( 10) séparé, est disposée axialement de chaque c 8 té de l'évide- ment ( 4), le diamètre extérieur de la saillie ( 16) étant égal au dia- mètre intérieur ( 15) de la seconde pièce conjuguée; et des corps ( 5) en matériau dur sont disposés dans l'évidement ( 4) et répartis suivant la circonférence. 2 Assemblage selon revendication 1, caractérisé en ce que les corps ( 5) en matériau dur sont solidaires d'un anneau ( 7) ou d'un support en matériau quelconque ( 20). 3 Assemblage selon revendication 1, caractérisé en ce que les saillies sont constituées par deux anneaux ( 10), le diamètre intérieur de chaque anneau étant égal au diamètre extérieur de la pièce inté- rieure ( 1) et le diamètre extérieur de chaque anneau ( 10) au diamètre intérieur de la pièce extérieure ( 2). 4 Assemblage selon revendication 1, caractérisé en ce que les saillies ( 13, 16) sont disposées directement sur la surface extérieure ( 6) de la pièce intérieure ( 2, 14) ou la surface intérieure de la pièce extérieure ( 11, 18).