Brevet FR2548406A1 — publié le 19850104

"Uoulisseau avec manchon de commutation pour fourches de commutation, pour dispositifs fonctionnant par commutations " L'invention concerne des coulisseaux pour fourches de commutation, pour dispositifs fonctionnant par commutations, notamment des dispositifs de mécanismes de transmission de véhicules utilitaires, dans lesquels, pour réaliser des opérations de changements de marche, un man10 chon de commutation doit être déplacé axialement, le coulisseau conforme à l'invention glissant dans une gorge ménagée sur le diamètre extérieur du manchon de commutation. En ce qui concerne l'état de la technique, sont connus des coulisseaux, pour fourches de commutation, 15 qui, en vue de réduire l'usure par friction de glissement sur le couple frottant coulisseau-manchon de commutation, sont fabriqués en différents matériaux, tels que, par exemple, laiton, bronze, aciers trempés, ou en matériau non métallique, ou bien dont les corps d'acier sont pourvus de 20 revêtements. D'autre part, sont connus des coulisseaux compacts (par exemple réalisés par coulée) constitués par un élément sous forme de goujon cylindrique et un tronçon prismatique, ou bien des coulisseaux constitués par un élément prismatique et un goujon, comme aussi bien un goujon fixé dans la fourche de commutation et sur lequel le coulisseau est monté pivotant Les manchons de commutation 2. correspondants sont constitués en acier trempé. Les inconvénients de ces solutions connues sont les suivants: forte usure des surfaces de glissement et rapide défail5 lance de fonctionnement, dépense de fabrication accrue en raison de traitements thermiques supplémentaires pour des matériaux à base de fer, coûts en matériaux élevés en cas de revêtements. L'invention a pour but, de manière à éviter les inconvénients indiqués, de transposer à des applications nouvelles, des connaissances provenant d'autres domaines professionnels techniques. A cet effet, l'invention vise à mettre en oeu15 vre un coulisseau et un manchon de commutation, pour fourches de commutation, dans des conditions permettant d'obtenirt, en raison d'une très faible usure, une longue durée d'utilisation, ainsi que de très faibles coûts de matériau et de fabrication, sans avoir besoin de revêtement addition20 nel, et en assurant une très bonne évacuation de la chaleur. L'invention consiste, en vue d'obtenir ces résultats, à réaliser un contact avec friction de glissement sous une forme dans laquelle des connaissances acquises, 25 provenant par exemple du domaine de la synchronisation de mécanisme de changements de vitesse sont transposées et mises en oeuvre de telle manière que, malgré des objectifs différents dans les cas d'application considérés, il est obtenu ici, avec des compositions de matériaux analogues, un 30 effet complètement nouveau. C'est ainsi que le coulisseau est constitué par une composition de matériaux à base d'un alliage d'aluminium avec, comme principaux composants d'alliage: du silicium ( 11 à 23 %), du cuivre ( 1 à 3,5 %), du nickel ( 0,8 à 2,7 %), du magnésium (jusqu'à 1,5), du manganèse (jusqu'à 0,5 %) 3. du titane -jusqu'à 0,2 %) La dureté Brinell ne doit pas dépasser 130 HB au maximum. Cet alliage présente, même à des températures relativement élevées, une résistance suffisante à la pres5 sion Pendant le processus de frottement, le coulisseau se trouve soumis principalement à une action de pression Le manchon de commutation peut être fabriqué en acier trempé, de telle sorte que, pendant le contact de ces matériaux, en raison de l'échauffement qui se produit, se déroule éga10 lement un processus physico-chimique connu en soi, de transmission sélective, ayant pour résultat la formation d'un film protecteur métallique, qui empêche presque complètement une usure par frottement des surfaces de contact. Les avantages de cette solution consistent 15 en ce que le contact avec friction de glissement qui s'établit ainsi contribue dans une mesure importante à accroitre la durée d'utilisation grâce à la très faible usure; il est ainsi obtenu la possibilité de réaliser une forte économie de matériau et, en même temps, la chaleur produite 20 se trouve rapidement évacuée. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description ci-après et des dessins annexés représentant, de façon schématique, un exemple de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe d'un coulisseau, la figure 2 est une vue, partiellement en coupe, d'une fourche de commutation avec coulisseau en position de fonctionnement. Le coulisseau 1, réalisé de façon simple dans sa constitution constructive, est pourvu d'une goupille cylindrique 2, qui est solidement fixée dans la fourche de commutation 3 Le coulisseau 1 est monté, de façon à pouvoir tourner, sur cette goupille cylindrique 2 De manière 35 connue, le coulisseau 1 est, d'autre part, engagé dans 4. une gorge 4 que comporte un manchon de commutation rotatif 5 Lorsqu'est effectué un processus de commutation# le coulisseau 1 est soumis à une action de pression. 5. R E V E N D I C A T I O N S 1. Coulisseau avec manchon de commutation, pour fourches de commutation, pour dispositifs fonctionnant par commutations, notamment des mécanismes de transmis5 sion de véhicules utilitaires qui, de manière connue, sont montés, de façon à pouvoir tourner, sur une goupille cylindrique engagée dans une gorge d'un manchon de commutation rotatif et provoquant ainsi le déplacement axial de ce manchon, caractérisé en ce qu'un contact avec friction de glissement, grâce à un nouvel effet obtenu lors de l'utilisation de coulisseaux ( 1) avec manchons de commutation ( 5), est réalisé de telle sorte que, pour cela, en prenant pour base une composition de matériaux déterminée pour le coulisseau ( 1) et l'exploitation de l'échauffement qui se produit forcément, un processus physico-chimique connu de la transmission sélective intervient et est utilisé de manière qu'il se forme un film protecteur métallique empêchant l'usure par frottement. 2. Ooulisseau avec manchon de commutation 20 selon la revendication 1, caractérisé en ce que la composition en matériaux des coulisseaux ( 1) qui est adoptée, par transposition dans le but indiqué, est formée, de préférence, d'un alliage d'aluminium avec, comme principaux composants d'alliage, du silicium ( 11 à 23 %), du cuivre ( 1 à 3,5 %), du nickel ( 0,8 à 2,7 %O), du magnésium (jusqu'à 1,5 %) du manganèse (jusqu'à 0,5 %), du titane (jusqu'à 0,2 %), pour une dureté Brinell maximale de 130 HB, et le manchon de commutation ( 5) peut être fabriqué par exemple en acier trempé.