Brevet FR2526760A1 — publié le 19831118

L'invention concerne les accouplements, d'une manière générale, et plus particulièrement un bouchon d'obturation destiné à être utilisé dans un ensemble - cannelé coulissant de transmission de couple. Des ensembles cannelés coulissants du type auquel l'invention a trait comprennent généralement une fourche présentant un alésage cannelé dans lequel peut coulisser un tronçon cannelé d'un arbre court Dans de telles appli- cations, il est nécessaire de prévoir une lubrification entre les parties cannelées coulissantes complémentaires. La liaison par cannelures peut être lubrifiée à vie lors du montage, ou bien la fourche peut être équipée d'un raccord de graissage permettant d'effectuer un rem- plissage périodique de lubrifiant Habituellement, l'ex- trémité côté corps de la fourche coulissante est obturée au moyen d'un bouchon qui retient le lubrifiant des canne- lures Le bouchon peut être plein ou ventilé Le procédé d'obturation utilisé pour un accouplement cannelé dépend généralement de la conception particulière de cet accou- plement ainsi que de son application Par exemple, dans une fourche coulissante cannelée intérieurement, utilisée sur l'arbre de sortie de la transmission d'un véhicule, un bouchon plein est monté sur l'extrémité côté corps et un joint du type à manchon est disposé sur l'extrémité côté moyeu de la fourche coulissante afin de protéger les cannelures de la poussière, des saletés et d'autres corps étrangers Dans ce type d'application, il est courant de retirer l'une des nervures formant les cannelures afin de faciliter l'écoulement bidirectionnel du lubrifiant pendant les mouvements de l'accouplement Dans des appli- cations comportant un joint retenu sur l'extrémité côté moyeu de la fourche coulissante, en contact étanche direct avec l'arbre court ou fusée, un bouchon ventilé est utilisé afin de maintenir le lubrifiant sur les cannelures et d'empêcher toute élévation de pression lorsque la fusée coulisse vers l'extrémité fermée de la fourche. Dans le passé, il a été décrit de nombreux pro- cédés destinés à retenir des bouchons d'obturation dans des alésages de fourches ou chapes coulissantes Les bouchons peuvent également prendre de nombreuses formes. Les types les plus classiques comprennent un couvercle bombé qui comprend un disque annulaire plat et un bouchon en forme de coupelle Dans chaque cas, le bouchon ou cou- vercle est pressé dans l'extrémité côté moyeu de l'alésage de la fourche coulissante et il est retenu en position par soudage, sertissage ou au moyen d'une colle convenable à base de résine époxyde. Bien que des bouchons du type décrit ci-dessus fonctionnent de façon satisfaisante, ils exigent d'autres opérations après avoir été emboîtés en position afin d'être retenus fixement dans l'alésage de la fourche cou- lissante. L'invention concerne un bouchon ou couvercle d'obturation en forme de coupelle, destiné à un ensemble cannelé coulissant et comprenant une partie flexible qui présente un épaulement radial s'emboîtant et se verrouillant élastiquement dans une gorge radiale annu- laire ménagée dans l'alésage de la fourche coulissante lorsque le bouchon est emboîté en position L'assemblage verrouillé obtenu par la coopération de l'épaulement radial et de la gorge radiale évite d'avoir à réaliser des opérations supplémentaires de soudage, de sertissage ou de fixation au moyen de colle spéciale pour assujettir le bouchon après qu'il a été emboîté dans l'alésage de la fourche coulissante. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une élévation, avec coupe lon- gitudinale partielle, d'un ensemble cannelé coulissant utilisant le bouchon selon l'invention; la figure 2 est une vue en perspective à échelle agrandie du bouchon d'obturation représenté sur la figure 1; la figure 3 est une élévation, avec coupe par- tielle, du bouchon d'obturation représenté sur la figure 2; et la figure 4 est une coupe longitudinale par- tielle, à échelle agrandie, montrant le verrouillage réalisé entre le bouchon d'obturation et la fourche cou- lissante de la figure 1. La figure 1 représente globalement en 10 un ensem- ble cannelé coulissant comprenant une fourche coulissante 12 et un arbre court coulissant complémentaire 14 La fourche coulissante 12 présente un alésage 16 cannelé intérieurement, destiné à coulisser sur un tronçon 18, cannelé extérieurement, de l'arbre court 14 La fourche coulissante 12 comprend, à une extrémité, un corps 20 comportant des pattes opposées 22 Ces dernières sont traversées par des trous 24 destinés au montage d'un croi- sillon (non représenté) devant être relié à un étrier ou une fourche d'extrémité classique (non représenté). L'extrémité opposée de la fourche coulissante 12 comprend un moyeu tubulaire 26, allongé axialement et entourant le tronçon cannelé 18 de l'arbre court Un joint annulaire 28 est fixé au moyen d'un organe 30 de retenue à l'extré- mité extérieure du moyeu 26 afin de pouvoir coulisser de façon étanche sur la surface cylindrique de l'arbre court 14 L'extrémité extérieure de ce dernier comporte une partie pilote 32 destinée à être reliée à un élément de la ligne de transmission (non représenté). Dans la forme préférée de réalisation, l'extrémité côté corps de la fourche coulissante 12 présente un évide- ment contre-alésé annulaire 34 destiné à recevoir un bouchon ou couvercle 36 d'obturation en forme de coupelle. Le bouchon 36 retient un lubrifiant sur des cannelures complémentaires 16 et 18 et empêche l'entrée de matières étrangères Il comprend une paroi extrême plate 38 réalisée d'une seule pièce avec une paroi latérale cylindrique s'étendant axialement vers l'intérieur Une ouverture 41 de respiration ou de purge est ménagée dans la paroi extrême 38 pour empêcher toute élévation de pression dans l'alésage 34 de la fourche lorsque l'arbre court 14 coulisse vers l'extrémité fermée de la fourche 12. Ainsi, comme montré sur la figure 1, il apparaît que l'alésage cannelé 16 traverse totalement la fourche coulissante 12 de façon à définir des première et seconde ouvertures sur les côtés opposés de cet alésage cannelé 16, c'est-à-dire à l'extrémité intérieure côté corps et l'ex- trémité extérieure côté moyeu. Des moyens complémentaires de fixation sont prévus sur l'extrémité axialement intérieure ou extrémité ouverte de la paroi latérale 40 du bouchon et dans l'évidement alésé 34 de la fourche coulissante afin de fixer le bou- chon 36 en position La partie de fixation située sur le bouchon 36, ainsi qu'on peut mieux le voir sur les figures 2 et 3, comprend un épaulement annulaire 42 en saillie présentant des entailles 44 espacées régulièrement et s'étendant axialement vers l'intérieur à partir du bord de la paroi latérale 40 du bouchon Les entailles 44 sont destinées à diviser l'épaulement 42 et donc l'extré- mité ouverte de la paroi 40 en plusieurs parties flexibles 46 Comme montré plus clairement sur les figures 2 et 3, les parties flexibles 46 constituent des pattes s'étendant axialement, de forme incurvée et espacées régulièrement. Comme représenté sur les figures i et 4, la partie de fixation située sur la fourche coulissante 12 comprend une gorge annulaire 48 ménagée dans l'évidement alésé 34 afin de coopérer avec l'épaulement 42 des parties flexi- bles 46 de verrouillage du bouchon Lors du montage, une pression initiale appliquée sur la face extérieure de la paroi extrême 38 du bouchon par un outil classique de montage (non représenté) provoque une flexion des pattes ou parties 48 de verrouillage radialement vers l'intérieur au moment o l'épaulement 42 entre en contact avec le bord extérieur de l'alésage 34 de la fourche La poursuite de l'application d'une pression au bouchon 36 fait pénétrer ce dernier plus profondément à force dans l'alé- sage 34 jusqu'à ce que l'épaulement 42 s'aligne sur la gorge annulaire 48 A ce moment, la flexibilité des parties 46 de verrouillage permet à l'épaulement 42 de s'emboîter élastiquement vers l'extérieur en position de verrouillage dans la gorge 48 de l'alésage et de verrouiller ainsi fermement le bouchon 36 dans l'alésage 34 sans qu'il soit nécessaire d'utiliser d'autres moyens ou de procéder à d'autres opérations pour fixer le bouchon 36 en position. Comme représenté en particulier sur la figure 4, il apparaît que la gorge 48 de l'alésage de la fourche présente des parois radiales intérieure et extérieure 50 et 52, respectivement, orientées perpendiculairement au fond de la gorge Dans la forme préférée de réalisation, pour établir un certain jeu, la partie périphérique exté- rieure de l'épaulement 42 du bouchon est réalisée de façon que son diamètre soit inférieur au diamètre intérieur du fond de la gorge et qu'il soit supérieur au diamètre extérieur de la paroi latérale 40 du bouchon, de manière oue l'épaulement 42 présente des parois radiales intérieure et extérieure 54 et 56, respectivement La longueur axiale de l'épaulement 42, c'est-à-dire la distance comprise entre les parois 54 et 56 de l'épaulement, est légèrement inférieure à la distance axiale comprise entre les parois et 52 de la gorge A des fins de montage, le bord radiale 4 ient extérieur de la paroi intérieure 56 de l'épau- lement présente un chanfrein 58 qui sert de came pour faire fléchir la partie 46 vers l'intérieur au début de l'emboîtement du bouchon 36 dans l'alésage 34 de la fourche. Les parois extérieures complémentaires respectives 50 et 54 de la gorge 48 et de l'épaulement 42 sont réalisées de manière que, lorsque les parties 46 s'emboîtent élasti- quement en position, la paroi extérieure 54 de l'épaulement porte contre la paroi extérieure 50 de la gorge et verrouille ainsi fermement le bouchon 36 dans l'alésage 34 de la fourche. La paroi extérieure 54 de l'épaulement présente un léger chanfrein permettant à cet épaulement 42 d'être introduit par action de came dans la gorge 48 de l'alésage au moment o l'alignement est réalisé entre l'épaulement 42 et la gorge 48 Si cela est souhaité, la paroi exté- rieure 54 peut être réalisée de façon à être parallèle à la paroi intérieure complémentaire 50 de la gorge de manière que, lors du verrouillage, ces parois soient appliquées à plat l'une contre l'autre. Bien que l'invention soit décrite dans son appli- cation à des ensembles cannelés coulissants conçus pour être recomplétés périodiquement en lubrifiant, elle peut également être appliquée à des ensembles lubrifiés à vie Dans de tels ensembles, l'orifice 41 de purge (voir figures 2 et 3) est éliminé et un joint du type à manchon est utilisé à la place du joint 28 et de l'élé- ment 30 de retenue Dans des applications classiques de ce type, l'une des nervures formant les cannelures est retirée afin d'empêcher toute élévation de pression et de faciliter l'écoulement du lubrifiant dans les deux sens pendant les mouvements de l'ensemble. De plus, la flexibilité des parties 46 de verrouil- lage peut être réduite par diminution du nombre d'entailles 44 partant du bord de la paroi latérale 40 du bouchon, ou bien cette flexibilité peut être augmentée par accroisse- ment du nombre des entailles. Le bouchon 36 d'obturation meut être constitué d'un embouti métallique qui est soumis à un usinage de finition, ou bien, en variante, il peut être moulé d'une seule pièce en une matière plastique convenable telle qu'un "Nylon" ou une matière constituée de "Nylon" et d'une charge de verre. Il ressort de la description précédente que les avantages de la présente invention résultent de l'effet combiné des parties flexibles de verrouillage du bouchon d'obturation et de leur coopération avec la gorge annulaire de verrouillage ménagée dans l'alésage 2 à fourche L'assem- blage constitue un moyen sûr et peu coûteux pour retenir un bouchon d'obturation dans l'alésage cannelé d'un ensemble cannelé coulissant, évitant d'avoir à effectuer des opérations supplémentaires de soudage ou de sertissage ou d'utiliser une colle spéciale pour fixer le bouchon en position lors du montage. REVENDICATIONS 1 Bouchon destiné à une fourche cannelée coulis- sante ( 12) présentant un alésage ( 16) dans lequel une gorge radiale ( 48) est ménagée, caractérisé en ce qu'il comporte une partie flexible ( 46) portant un épaulement ( 42) qui fait saillie radialement et qui est destiné à se verrouiller dans ladite gorge radiale. 2 Ensemble cannelé coulissant comprenant une fourche ( 12) présentant un alésage cannelé ( 16) ayant des première et seconde extrémités ouvertes opposées, caractérisé en ce qu'il présente une gorge ( 48) ménagée dans l'une des extrémités de l'alésage de la fourche, un bouchon ( 36) étant destiné à fermer l'une des extrémités de l'alésage et ce bouchon comprenant une partie flexible ( 46) qui s'enclenche dans la gorge de l'alésage afin de verrouiller fermement le bouchon dans l'alésage. 3 Ensemble cannelé coulissant comprenant une fourche ( 12) qui présente un alésage cannelé ( 16) ayant des première et seconde extrémités opposées ouvertes, un arbre ( 14) pénétrant dans la première extrémité de l'alésage et cet arbre comportant des cannelures ( 18) qui peuvent s'enclencher en coulissant avec l'alésage cannelé de la fourche, l'ensemble étant caractérisé en ce qu'il comporte une gorge ( 48) ménagée dans la seconde extrémité de l'alé- sage de la fourche, et un bouchon ( 36) destiné à fermer la seconde extrémité de l'alésage, ce bouchon comprenant une partie flexible ( 46) s'enclenchant dans la gorge de l'alésage afin de verrouiller fermement le bouchon dans ledit alésage. 4 Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la partie flexible comprend au moins une patte ( 46) s'étendant axial Ement et comportant en outre un épaulement ( 42) qui fait saillie radialement et qui comprime initialement la patte radialement lorsque le bouchon est introduit dans l'alésage, la patte ramenant ensuite élastiquement l'épaulement en position de verrouil- lage dans la gorge annulaire de l'alésage lorsque l'épau- lement et la gorge sont alignés. Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le bouchon est un élément en forme de coupelle comportant une paroi extrême plate et fermée ( 38), réalisée d'une seule pièce avec une paroi latérale cylindrique ( 40) qui s'étend axia- lement. 6 Ensemble selon la revendication 5, caractérisé en ce que les pattes sont reliées à l'extrémité ouverte de la paroi latérale cylindrique avec laquelle elles sont réalisées d'une seule pièce. 7 Ensemble selon la revendication 6, caractérisé en ce que chaque patte comprend une came destinée à entrer en contact avec l'alésage de la fourche lors-de l'intro- duction du bouchon dans cet alésage. 8 Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la partie flexible comprend plusieurs pattes courbes ( 46), espacées circonfé- rentiellement et s'étendant axialement. 9 Ensemble selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'au moins l'une des pattes comporte en outre un épaulement ( 42) s'étendant radialement, destiné à comprimer initialement ladite patte lorsque le bouchon est emboîté dans l'alésage, la patte ramenant ensuite élastiquement l'épaulement en position de verrouillage dans la gorge lorsque l'épaulement et la gorge arrivent en position d'ali- gnement. Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le bouchon présente une ouverture d'évent ( 41) 11 Ensemble selon l'une quelconque des revendica- tions 1, 2 et 3, caractérisé en ce que le bouchon est réalisé en matière plastique, et notamment en une composi- tion chargée de verre.