Brevet FR2610398A1 — publié le 19880805

La présente invention se rapporte à un outil de calibrage ainsi qu'à un procédé d'utilisation de l'outil et, plus particulièrement, à un outil de calibrage pour vérifier l'alignement de deux trous espacés et placés sur un axe commun. L'outil présente une utilité spéciale pour vérifier l'alignement de sièges d'appui sur des fourches extrêmes demi-rondes de Joints universels. Il y a une grande variété de ce que l'on appelle habituellement des calibres à bouchon pour déterminer la précision dimensionnelle, usuellement un diamètre, de trous. On peut les prévoir sous la forme d'ensembles pour former un type de calibrage allant/n'allant pas, o un calibre à bouchon d'une taille passe dans et à travers le trou et un calibre à bouchon d'une taille légèrement plus grande ne passe pas dans le trou. Ainsi, la dimension du trou peut être établie comme se trouvant entre les diamètres des deux calibres à bouchon. Si l'on a à mesurer la précision d'alignement de deux trous espacés, le simple calibre à bouchon ne suffit pas. Le processus usuel pour vérifier l'alignement de trous espacés consiste en l'utilisation d'appareils et d'un calibre d'épaisseur qui doit être établi de manière élaborée pour vérifier chaque paire individuelle de trous espacés. Un tel processus n'est pas pratique et est souvent impossible à accomplir pour la vérification, sur place, de l'alignement des trous de croisillon de joint universel. Des outils de calibrage récemment développés par la Spicer Division de Dana Corporation permettent de vérifier l'alignement de trous de croisillon dans des composants de joint universel comme les fourches extrêmes, les fourches à glissement et les fourches à bride que l'on utilise dans les joints universels. Cet outil de calibrage d'alignement se compose d'une seule barre d'alignement ayant une surface meulée avec précision pour vérifier l'alignement ayant une surface meulée avec précision pour vérifier l'alignement de trous espacés et totalement ronds d'appui. Cependant, cet outil n'offre pas de moyen pour vérifier l'alignement de trous demi-ronds ou de sièges d'appui ou de trous espacés de configuration non ronde comme des trous de forme carrée ou hexagonale. Un outil de calibrage pour vérifier l'alignement de deux trous espacés placés sur un axe commun comprend deux douilles de calibrage, chacune ayant une configuration extérieure qui correspond à la configuration des trous dont l'alignement doit 8tre vérifié. Cette configuration peut être de toute forme comme carrée ou ronde, et est typiquement de configuration ronde pour vérifier l'alignement de surfaces demi-rondes d'appui sur des fourches extrêmes de joints universels. Chacune des paires de douilles de calibrage a un alésage interne uniforme. L'outil comprend également une barre cylindrique d'alignement ayant un diamètre externe adapté à être très précisément reçu à travers l'alésage interne dans chacune des deux douilles. Chacune des douilles est fixée dans les trous à vérifier. Le passage de la barre d'alignement à travers l'une des douilles et dans l'autre douille indique l'alignement des trous espacés. L'incapacité à passer la barre d'alignement dans l'autre douille indique un défaut d'alignement. Typiquement, l'outil de calibrage a plus d'une paire de douilles de calibrage ayant des diamètres externes différents pour vérifier l'alignement de trous espacés de différentes tailles. Chacune des deux douilles a typiquement le même diamètre interne uniforme, recevant très précisément la barre cylindrique d'alignement. Le procédé de vérification de l'alignement de deux trous espacés qui sont placés sur un axe commun, o les trous sont partiellement définis par les sièges d'appui d'une fourche demi-ronde d'extrémité comprend les étapes suivantes: (a) choisir deux douilles de calibrage qui ont le même alésage interne uniforme et une configuration cylindrique externe se conformant au diamètre du siège d'appui; (b) fixer l'une des douilles dans chacun des sièges espacés d'appui en attachant une paire d'attaches de retenue à la fourche de manière que les sièges d'appui et les attaches de retenue définissent la paire de trous espacés; (c) prévoir une barre d'alignement pouvant être reçue très précisément dans l'alésage interne des douilles; (d) faire passer la barre d'alignement à travers l'alésage interne de l'une des douilles; et (e) déterminer si la barre d'alignement peut également passer dans l'alésage interne de l'autre des douilles. La barre d'alignement est passée dans l'autre ou seconde douille par une combinaison d'un mouvement rotatif et axial de la barre en un engagement coulissant. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure i est une vue en perspective, partiellement éclatée, montrant l'outil de la présente invention, tel qu'il est employé pour vérifier l'alignement de trous espacés formés en partie par les sièges d'appui d'une fourche de connexion; - la figure 2 est une vue en élévation, partiellement en coupe, montrant l'outil de calibrage de la présente invention, vérifiant l'alignement de trous dans la structure de fourche demi-ronde de la figure 1, o les trous sont trouvés en alignement; - la figure 3 est une vue en élévation d'une fourche de connexion avec l'outil d'alignement de la présente invention détectant un défaut d'alignement, que l'on peut voir à échelle exagérée, typiquement provoqué par un processus impropre de démontage ou un défaut par suite d'une distorsion à la chaleur antérieure; et - la figure 4 est une vue extrême d'une fourche de connexion avec l'outil de la présente invention détectant un défaut d'alignement, que l'on peut voir à échelle exagérée, typiquement provoqué par un couple excessif ou un défaut par distorsion préalable à la chaleur. En se référant aux dessins, l'outil de calibrage 10 pour vérifier l'alignement de deux trous espacés placés sur un axe commun est illustré comme comprenant une barre cylindrique d'alignement 12 et deux douilles de calibrage 14 et 16. La configuration extérieure des douilles de calibrage 14 et 16, ou au moins d'une partie de celles-ci, correspond à la configuration des trous dont l'alignement doit être vérifié. Cette configuration peut être un trou rond, un trou carré, ou de toute forme géométrique, les trous étant placés sur un axe commun. Dans l'exemple montré sur le dessin, ces trous, 18 et 20, semblent être des sièges semicirculaires d'appui sur une fourche demi-ronde d'extrémité 22. Dans le remplacement de joints universels usés, par exemple, aux extrémités d'un arbre de transmission d'automobile, les quatre paliers et le croisillon du Joint universel sont complètement remplacés. Pour assurer que la nouvelle installation atteindra sa durée de vie possible, il est extrêmement important que les trous du croisillon soient en alignement. Cet alignement ne peut être déterminé à l'oeil nu et des processus quelquefois complexes sont utilisés pour vérifier l'alignement. La barre d'alignement ci-dessus mentionnée de Dana a résolu ce problème de vérification de l'alignement pour des types de fourches totalement rondes, mais n'offre pas une solution pour des formes non rondes ou pour les sièges illustrés d'appui sur une fourche demi-ronde. Comme le montre la figure 1, des douilles de calibrage 14 et 16 sont placées dans des sièges d'appui 18 et 20 et sont fixées à la fourche 22 par une attache de retenue 24 au moyen de boulons 26. Les douilles 14 et 16 ont des alésages internes uniformes 28 et 30 respectivement. La barre d'alignement 12 a une configuration cylindrique avec une portion de calibrage 32 et une portion formant poignée godronnée 34 en aboutement, d'un diamètre légèrement plus petit que la portion de calibrage. La portion de calibrage 32 est meulée avec précision pour être très précisément reçue dans les alésages internes 28 et 30 des douilles 14 et 16. En utilisation, après avoir fixé les douilles dans les trous, leur alignement et par conséquent l'alignement des sièges d'appui ou de palier peuvent être vérifiés par insertion de la portion de calibrage 32 de la barre d'alignement 12 à travers l'alésage interne 28 d'une première douille 14 de calibrage et si elle entre et passe par l'alésage interne 30 de la seconde douille 16 par un mouvement axial et de rotation de la barre d'alignement 12, les deux trous sont en alignement comme le montre la figure 2. La figure 3 montre, à échelle exagérée, une fourche extrême o les trous sont nettement hors d'alignement par le fait qu'une l'une des pattes 36 s'est trouvée déformée. Cela est normalement provoqué par un démontage impropre du Joint ou par un défaut par distorsion à la chaleur en utilisation. De même, la figure 4 montre, à échelle exagérée, un défaut d'alignement axial des deux trous. Ce type de condition a usuellement été provoqué par l'application d'un couple excessif (surcharge) ou par une distorsion à la chaleur. L'outil d'alignement 10 sera normalement fourni avec plus d'une paire de douilles de calibrage de manière que l'alignement de trous de diverses tailles puisse être vérifié. Dans ce cas, chaque paire de douilles aura un diamètre externe différent de manière appropriée pour correspondre à la taille des sièges d'appui de palier dans la fourche particulière 22 qui est vérifiée. Des paires à profil externe non circulaire peuvent également être fournies pour correspondre à la configuration des trous qui sont vérifiés. Normalement, les alésages internes 28 et 30 de toutes les paires de douilles de calibrage seront identiques pour recevoir une seule partie uniforme 32 de calibrage de la barre d'alignement 12. Dans certains cas, ces alésages peuvent être différents et la partie de calibrage de la barre peut 8tre échelonnée de manière appropriée pour tenir compte de cette différence de diamètre. Il est simplement nécessaire que la portion de calibrage de la barre d'alignement devant être reçue dans l'alésage interne des douilles individuelles ait un diamètre uniforme, correspondant et s'ajustant précisément. La portion de calibrage 32, ou au moins une partie de celle-ci, est de préférence circulaire en section transversale aux emplacements d'engagement des douilles de calibrage pour éviter toute nécessité de requérir un alignement des douilles de calibrage avant que la vérification des trous d'alignement ne puisse avoir lieu. REVENDICATIONS 1. Outil de calibrage pour vérifier l'alignement de deux trous espacés placés sur un axe commun, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison: deux douilles de calibrage (14, 16), chacune ayant une configuration extérieure correspondant à la configuration des trous dont l'alignement doit être vérifié et un alésage uniforme interne (28, 30); et une barre cylindrique d'alignement (12) ayant un diamètre externe pouvant être très précisément reçu dans l'alésage interne de chacune des douilles de calibrage, ladite barre d'alignement étant reçue à travers lesdits alésages de chacune desdites douilles lorsque lesdits trous sont en alignement et que chaque paire de douilles est fixée dans les trous. 2. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les douilles (14, 16) ont une configuration externe cylindrique pour déterminer l'alignement de trous ronds. 3. Outil selon la revendication 2, caractérisé en ce que chacune des douilles (14, 16) a le même diamètre extérieur pour vérifier l'alignement de deux trous espacés de même diamètre. 4. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune des douilles (14, 16) a le même diamètre d'alésage interne et au moins les portions de la barre d'alignement qui doivent être reçues dans chacun des alésages internes ont le même diamètre externe. 5. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la barre d'alignement (12) a une portion de calibrage (32) d'un diamètre uniforme qui couvre la distance entre les trous dont l'alignement doit être vérifié. 6. Outil selon la revendication 5, caractérisé en ce que la barre d'alignement a une portion (34) formant poignée qui est en aboutement contre la portion de calibrage. 7. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que les deux douilles (14, 16) constituent une première paire de douilles pour vérifier l'alignement d'une première paire de trous sur un axe commun et comprenant de plus: une seconde paire de douilles, chacune ayant une configuration extérieure différente de la configuration extérieure de la première paire de douilles et ayant le même diamètre interne uniforme que la première paire de douilles pour vérifier l'alignement d'une seconde paire de trous sur un axe commun. 8. Outil pour vérifier l'alignement de sièges d'appui sur des fourches demi-rondes avec des attaches de retenue caractérisé en ce qu'il comprend en combinaison: une barre cylindrique d'alignement (12) ayant une partie de calibrage et une partie formant poignée en aboutement, ladite partie de calibrage couvrant l'espace entre les sièges d'appui de fourche à vérifier; une paire de douilles (14, 16), chacune ayant un diamètre extérieur correspondant au diamètre des sièges d'appui à vérifier et un diamètre interne uniforme; et au moins la portion de la barre d'alignement aux extrémités de la portion de calibrage devant couvrir l'espace entre les sièges d'appui ayant un diamètre uniforme plus petit que ledit diamètre de calibrage pour produire un engagement coulissant avec lesdites douilles; ainsi lorsque lesdites douilles sont fixées dans lesdits sièges par lesdites attaches de retenue, l'alignement est vérifié en déplaçant la portion de calibrage de la barre d'alignement à travers l'une desdites douilles et dans l'autre douille, un non alignement étant indiqué par l'incapacité de déplacer la barre d'alignement dans l'autre douille. 9. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que toute la portion de calibrage (32) de la barre d'alignement est d'un diamètre uniforme. 10. Outil selon la revendication 8, caractérisé en ce que la paire de douilles (14, 16) constitue une première paire de douilles pour vérifier l'alignement des sièges d'appui sur une fourche d'une première taille donnée et comprenant de plus: une seconde paire de douilles, chacune ayant un diamètre extérieur différent des diamètres extérieurs de la première paire de douilles et ayant le même diamètre interne uniforme que la première paire de douilles pour vérifier l'alignement des sièges sur une seconde fourche extrême d'une taille différente.