Brevet FR2526098A1 — publié le 19831104

- Coussinet à paroi mince fabriqué par emboutissage La présente invention se rapporte à un coussinet à paroi mince fabriqué par emboutissage, en particulier pour le montage de tourillons dans des joints de cardan, consti- tué par une douille cylindrique et un fond fermant cette dernière d'un côté et dans lequel, pour former une ou plu- sieurs arêtes relativement vives sur la périphérie, on im- prime axialement dans la surface externe du fond un ou plu- sieurs creux délimités radialement vers l'intérieur et dis- posés à proximité de l'arête périphérique. On connaît un coussinet du type précité au cours de l'emboutissage profond duquel on imprime dans la surface externe du fond une rainure circulaire concentriquement à son axe (demande de brevet allemand 2 952 092) C'est avec des pressions avantageusement faibles que l'on obtient dans ce cas une arête périphérique relativement vive entre la surface latérale de la douille et la surface externe du fond, Si ce coussinet est utilisé pour le montage de touril- lons dans des joints de cardan, la surface frontale du tou- rillon glisse, soit directement soit par l'intermédiaire d'une rondelle de butée, sur la surface interne du fond du coussinet Là capacité de charge axiale de cette surface in- terne dépend essentiellement de la précision du façonnage (planéité) de la surface interne. L'invention a pour objet de perfectionner un coussinet du type précité de façon qu'en particulier la surface inter- ne de son fond présente une exactitude de forme (planéité) suffisante pour obtenir une grande capacité de charge axia- le Ce résultat est atteint selon l'invention par le fait que sur la surface externe du fond, on pratique une ou plu- sieurs enfonçures diminuant l'épaisseur de la paroi du fond s du coussinet et décalées radialement vers l'intérieur par rapport aux creux. Grâce à la conception selon l'invention, on arrive à ce que la surface interne du fond du coussinet présente, en -2- particulier dans la zone radialement externe, une exactitu- de de forme suffisamment élevée pour qu'elle p uisse compor- ter de grandes fractions portantes efficaces pour soutenir la surface frontale du tourillon ou de la rondelle de butée de ce dernier De cette manière, on évite qu'au cours du fonctionnement, le fond soit soumis à des sollicitations excessives dommageables pouvant être provoquées par des con- centrations de charge au niveau d'aspérités locales de la surface interne du fond Lors de l'emboutissage du coussinet, l'épaisseur prévue de son fond peut être avantageusement réalisée avec de faibles tolérances de fabrication Entre la surface interne du fond et la surface frontale opposée du tourillon ou de la rondelle de butée, on peut laisser subsister une fente de glissement régulièrement étroite Le- tourillon du joint à cardan peut ainsi être monté dans le coussinet avec un jeu axial uniformément faible. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la des- cription de modes de réalisation pris comme exemples, mais non limitatifs, et illustrés par le dessin annexé, sur le- cuel: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un coussinet placé dans une matrice d'emboutissage; la figure 2 est une vue en plan suivant A-A de la surface externe du fond du coussinet représenté sur la fi- gure 1, mais retiré de la matrice d'emboutissage; la figure 3 est une coupe longitudinale du coussinet de la figure 1 vu à l'état monté; - ta figure 4 est une coupe longitudinale d'un cous- sinet en variante placé dans une matrice d'emboutissage; la figure 5 est une vue en plan suivant B-B de la surface externe du fond du coussinet représenté sur la fi- gure 4, mais retiré de la matrice'd'emboutissage La figure 6 est une vue de la surface externe du fond d'un autre mode de réalisation du coussinet. Sur la figure 1, la référence 1 désigne un coussinet à paroi mince et la référence 2 une matrice pour la fabri- -3- cation de ce dernier Le coussinet 1 se trouve dans l'alé- sage de la matrice d'emboutissage 2 o il est fabriqué par un procédé d'emboutissage connu avec le poinçon 3 et le poinçon antagoniste 4 à partir d'un flanc découpé dans un matériau en bande, par exemple un acier à un feuillard pour emboutissage profond. Le coussinet 1 se compose d'une douille cylindrique 5 et d'un fond 6 fermant celle-ci d'un côté La surface laté- rale de la douille 5 forme avec la surface externe du fond 6 une arête périphérique 7 relativement vive Dans le cas re- présenté, le fond 6 du coussinet 1 présente une surface in- terne plane 8 disposée radialement A l'endroit de la tran- sition entre cette surface interne 8 et la surface cylindri- que de l'alésage de la douille 5 se trouve un coin de rayon R relativement grand. Pour former l'arête périphérique relativement vive 7, on imprime axialement dans la surface externe 10 du fond 6 un creux 9 délimité radialement vers l'intérieur et placé à proximité de ladite arête 7 Dans le mode de réalisation représenté, le creux 9 est réalisé sous la forme d'une rai- nure circulaire concentrique de section transversale sensi- blement en V. Sur la surface externe 10 du fond 6 on prévoit en ou- tre une enfonçure diminuant l'épaisseur de la paroi du fond 6, décalée radialement vers l'intérieur par rapport au creux 9 et réalisée ici sous la forme d'une rainure circu- laire 12 disposée concentriquement par rapport à l'axe 11 du coussinet 1 (figure 2) Cette rainure 12 a une section transversale sensiblement en forme de V. Par ailleurs, la profondeur 13 de la rainure 12 est plus petite que la profondeur 14 du creux axial 9 de la sur- face externe 10 du fond 6. Lors de l'emboutissage profond du coussinet 1 dans la matrice 2 comportant le rebord de centrage 15 pour le poin- gon antagoniste 4, on réalise le creux 9 de même que la rai- -4- nure 12 en enfonçant axialement les'saillies annulaires cor- respondantes 16, 17 du poinçon antagoniste 4 dans la surface externe 10 du coussinet 1 Simultanément, la surface fronta- le plane du poinçon 3 appuie contre la surface interne 8, de telle sorte que sur le fond 6 du coussinet 1 on obtient une surface interne 8 lisse et plane et de grande exactitude de forme A la transition entre la douille 5 et le fond 6, il se forme un coin dont le rayon R vu en coupe transversale présente la même grandeur sur toute la périphérie. Sur la figure 3, on a représenté à l'état monté le coussinet 1 illustré sur la figure 1, c'est-à-dire que ce dernier est fixé dans l'alésage de la fourche 18 d'un joint de cardan (non représenté) Sur le dessin, le tourillon 19 d'un croisillon du joint de cardan (non représenté) est schématisé par une ligne en trait mixte Ce tourillon 19 est monté dans l'alésage de la fourche 18 par l'intermédiaire des éléments roulants cylindriques 20 et du coussinet 1 Les éléments roulants 20 et la surface frontale plane du touril- lon 19 prennent appui sur la surface interne plane et lisse 8 du fond 6 par l'intermédiaire d'une fine rondelle de butée 21 en matière plastique auto-lubrifiante Comme cette surfa- ce interne plane 8 ne présente aucune aspérité préjudicia- ble, la charge par unité de surface intervenant pendant le fonctionnement est régulièrement répartie sur la-surface in- terne 8 du fond 6. Du côté de son fond 6, le coussinet 1 est maintenu axialement par le segment de retenue 22 qui est engagé élas- tiquement dans une gorge annulaire radiale de l'alésage de la fourche 18. Les figures 4 et 5 représentent une variante du cous- sinet 1 qui est également constitué par une douille cylin- drique 5 et un fond 6 fermant cette dernière d'un côté. Exactement comme dans le mode de réalisation précédemment décrit, on emboutit (figure 4) le coussinet 1 dans l'alésage d'une matrice 2 à l'aide d'un poinçon 3 et d'un poinçon an- -5- tagoniste 4 Ici toutefois, le poinçon antagoniste 4 présen- te sur sa face frontale tournée vers le coussinet 1 trois saillies interrompues 23 s'étendant dans le sens périphéri- que Lors de l'emboutissage profond du coussinet, les sail- lies 23 s'enfoncent axialement dans la surface externe 10 du fond 6 et y impriment tois creux 24 en forme de rainures délimités radialement vers l'intérieur Ces creux 24 ont une section transversale en forme de V et sont disposés à proxi- mité de l'arête périphérique L'impression des creux 24 en- gendre à chaque fois une arête périphérique vive 7 dans la zone se raccordant radialement à l'extérieur. Une enfonçure décalée radialement vers l'intérieur par rapport aux creux 24 et diminuant l'épaisseur de la paroi du fond 6 est pratiquée sur la surface externe du fond 6 du coussinet Cette enfonçure est ici aussi réalisée sous la forme d'une rainure circulaire 12 disposée concentriquement et présentant une section transversale en forme de V. Le poinçon 3 présente une surface frontale 25 plane et disposée radialement qui, lors de l'emboutissage profond, engendre une surface interne plane 8 de forme exacte sur le fond 6 du coussinet Le coin entre la douille 5 et le fond 6 présente un rayon R constant sur toute la périphérie vu en coupe transversale. La figure 6 représente une vue de la surface externe 10 d'une autre variante d'un coussinet Exactement comme pour le coussinet représenté sur les figures 4 et 5, trois creux 24 sont aménagés à proximité de l'arête périphérique. Dans ce mode de réalisation cependant, on prévoit trois sai- gnées 26 disposées dans le sens périphérique et pratiquées dans la surface externe 10 du fond 6 sous le forme d'enfon- çures décalées radialement vers l'intérieur par rapport aux creux 24 Ces saignées 26 ont une section transversale en forme de V et sont respectivement placées entre deux creux 24 voisins sur la périphérie du coussinet. Les coussinets qui viennent d'être décrits peuvent -6- être réalisés différemment sans sortir du cadre de l'inven- tion Le fond du coussinet peut par exemple, en plus d'une surface interne 8 plane disposée radialement, présenter une surface interne s'étendant en forme de cône vers l'extérieur et disposée concentriquement à l'axe du coussinet Cette surface interne conique peut alors être montée glissante sur une surface frontale opposée,d'une forme conique correspon- dante, du tourillon du joint de cardan. -7- REVENDICATIONS 1. Coussinet à paroi mince fabriqué par emboutissage, en particulier pour le montage de tourillons dans des joints de cardan, constitué par une douille cylindrique et un fond fermant cette dernière d'un côté et dans lequel, pour for- mer une ou plusieurs arêtes relativement vives sur la péri- phérie, on imprime axialement dans la surface externe du fond un ou plusieurs creux délimités radialement vers l'in- térieur et disposés à proximité de l'arête périphérique, caractérisé par le fait que sur la surface externe ( 10) du fond ( 6), on pratique une ou plusieurs enfonçures ( 12, 26) diminuant l'épaisseur de la paroi du fond ( 6) du coussinet ( 1) et décalées radialement vers l'intérieur par rapport aux creux ( 9, 24). 2 Coussinet selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la ou les enfonçures ( 12, 26) est ou sont disposées concentriquement à l'axe du coussinet ( 1). 3. Coussinet selon la revendication 1 ou 2, caracté- risé par le fait que la ou les enfonçures est ou sont réa- lisées sous la forme d'une ou de plusieurs rainures ( 12) ou saignées ( 26) disposées dans le sens périphérique. 4. Coussinet selon la revendication 3, caractérisé par le fait que la ou les rainures ( 12) ou la ou les sai- gnées ( 26) présentent une section transversale sensiblement en forme de V. Coussinet selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que la profon- deur ( 13) de la ou des enfonçures ( 12) est plus petite que la profondeur ( 14) du ou des creux axiaux ( 9) de la surface externe ( 10) du fond ( 6). 6. Coussinet selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que le fond ( 6) du coussinet ( 1) présente une surface interne ( 8) plane et disposée radialement.