Brevet FR2695442A1 — publié le 19940311

Agencement constitué par un arbre d'entraînement et un moyeu enfilé sur cet arbre Description L'invention se rapporte à un agencement constitué par un arbre d'entraînement qui présente une denture profilée extérieure à son extrémité, et un moyeu enfilé sur cet arbre, qui présente un perçage pour l'arbre avec une denture profilée intérieure correspondante, et comprenant des organes de sécurité axiaux entre l'arbre d'entraînement et le moyeu enfilé En particulier, dans le cas d'application à une liaison entre un arbre d'entraînement et un moyeu sphérique d'un joint tournant homocinétique, il est nécessaire de fixer axialement de façon exacte le moyeu sur l'extrémité de l'arbre. On connaît différents modes de réalisation de tels agencements, dont quelques uns sont décrits ci-après à titre d'exemple et qui présentent chacun des inconvénients spécifiques. Selon une première solution connue, vu depuis le moyeu en direction de l'arbre, on prévoit un épaulement de butée radial et fixe sur l'arbre d'entraînement, contre lequel le moyeu est amené en butée au moyen d'une face d'extrémité, une sécurité axiale étant réalisée à l'extrémité de l'arbre au moyen d'un élément de sécurité qui s'engage dans une gorge annulaire. C'est ici un problème que la distance axiale entre l'épaulement de butée et la gorge annulaire doit être dimensionnée exactement compte tenu des tolérances de la longueur axiale du moyeu et de l'épaisseur de l'anneau de sécurité, et de plus la longueur de la denture extérieure de l'arbre doit être exactement respectée par rapport à la position de la surface de butée Ceci est difficile lors du tirage de la denture profilée sur l'arbre La denture profilée intérieure dans le moyeu ne peut ici s'étendre sur la longueur totale du perçage d'arbre en tenant compte du dégagement du profil sur l'arbre d'entraînement. Selon une seconde solution connue, avec des premiers et des seconds organes de butée fondamentalement identiques, on introduit un anneau intermédiaire entre le moyeu et les épaulements de butée sur le côté dirigé vers le corps de l'arbre Ici, le problème du dimensionnement exact du 5 dégagement du profil se réduit, et ce profil peut ici également s'étendre axialement jusqu'au corps de l'arbre sur la longueur du moyeu. L'inconvénient est qu'une pièce annulaire additionnelle est nécessaire, et qu'il faut tenir compte d'autres tolérances. Selon une troisième solution connue, on prévoit un anneau de sécurité qui s'engage simultanément dans des gorges annulaires de l'arbre d'entraînement et dans le perçage du moyeu, ces gorges annulaires étant découpées dans le profil de la denture L'inconvénient est ici un effet d'entaille vis-à-vis de l'arbre d'entraînement et du moyeu, en particulier lorsque les gorges sont15 orientées, par rapport à la longueur axiale du moyeu, vers le corps de l'arbre qui suit et sont par conséquent situées dans le flux du couple de rotation, par rapport à l'arbre d'entraînement En outre, avec de telles solutions le montage et en particulier le démontage sont compliqués. En partant de cette situation, le problème sous-jacent à l'invention est de réaliser un agencement du type mentionné au début, qui permette un montage du moyeu dans une position fixe sur l'arbre d'entraînement et évite un affaiblissement des pièces, tout en réduisant les exigences quant aux tolérances pour la réalisation de la denture profilée sur l'arbre d'entraînement en ce qui concerne la position du dégagement de la denture Pour ceci, la solution consiste en la combinaison des caractéristiques suivantes: des premiers organes de sécurité prévus à l'extrémité libre de l'arbre d'entraînement, qui s'engagent en coopération de formes dans une gorge ou dans un taraudage, le moyeu s'appuyant axialement en direction de l'extrémité de l'arbre d'entraînement contre ces organes de sécurité, une denture profilée extérieure sur l'arbre d'entraînement, qui s'étend axialement au-delà de la longueur du moyeu en direction du corps de l'arbre lorsque le moyeu est complètement enfilé sur l'arbre d'entraînement et que celui-ci est en contact contre les premiers organes de sécurité, des seconds organes de sécurité formés plastiquement in situ qui, lorsque le profil de denture de la denture profilée est radialement est non perturbé, s'appuient à coopération de formes contre le dégagement de ladite denture ou contre une surface conique qui suit de l'arbre d'entraînement, le moyeu 5 s'appuyant axialement en direction du corps de l'arbre d'entraînement contre lesdits seconds organes de sécurité. L'effet de l'invention consiste ici en ce que la position axiale du moyeu est déterminée exclusivement par les premiers organes de sécurité qui10 s'engagent conformément à l'invention à coopération de formes dans le profil de la denture, et la perturbation du profilé de la denture se situe à l'extérieur du flux du couple de rotation On ne doit prendre aucune mesure particulière au niveau du moyeu, et en particulier on peut se passer d'entailles ou de gorges Grâce au fait que conformément à l'invention la longueur de la15 denture profilée sur l'arbre d'entraînement est supérieure à la longueur axiale du moyeu, on peut réaliser les dégagements du profil de la denture avec des tolérances plus larges, puisque les seconds organes de sécurité prévus conformément à l'invention sont formés in situ de façon à être exactement ajustés entre le moyeu et les dégagements du profilé ou les parties de20 surface conique qui suivent, lorsque l'on enfile le moyeu. Selon une première réalisation préférée, le premier organe de sécurité est un anneau de sécurité qui s'engage dans une gorge annulaire à l'extrémité de l'arbre, et qui est en contact avec une face d'extrémité radiale du moyeu.25 L'enfilage axial du moyeu doit ici être effectué au moins aussi loin que la gorge annulaire soit libre pour l'engagement de l'anneau de sécurité Un léger jeu axial après le montage de l'élément de sécurité est ici également admissible. Selon une seconde réalisation avantageuse, le premier élément de sécurité est un écrou engagé sur un filetage extérieur sur l'extrémité de l'arbre et comprenant des organes anti-rotation, qui est en contact avec une face d'extrémité radiale du moyeu Dans ce cas, l'enfilage du moyeu peut-être effectué en vissant l'écrou, sous la déformation des seconds organes de35 sécurité, et il peut alors se produire avantageusement une fixation axiale sans jeu du moyeu. Selon un premier mode de réalisation avantageux pour le second élément de sécurité, celui-ci est réalisé sous la forme d'un anneau préfabriqué et enfilé, en métal déformable de façon plastique ou en matière plastique, et à nouveau la longueur axiale est dimensionnée de telle manière que cet anneau dépasse axialement au-delà de l'extrémité de la denture profilée et le cas échéant au-delà de la longueur d'une surface conique suivante, par contact avec le moyeu, lorsque le moyeu est entièrement enfilé et arrêté par les premiers organes de sécurité Dans ce cas l'anneau est initialement lisse à l'intérieur et il est déformé par déformation radiale vers l'intérieur au moins partiellement dans la denture profilée de telle sorte qu'il s'appuie axialement contre le dégagement de la denture, ou, si l'on renonce à une déformation15 vers l'intérieur de la denture profilée, quil est déformé au moins de telle manière qu'il s'appuie axialement contre la surface conique. Selon un second mode de réalisation avantageux pour le second organe de sécurité, celui-ci est réalisé sous la forme d'un anneau préfabriqué enfilé en métal déformable de façon plastique ou en matière plastique, et la longueur axiale est également dimensionnée de telle manière qu'il se produit un ajustement axial et un raccourcissement lorsque l'on enfile le moyeu dans sa position finale Comme auparavant, on obtient ainsi une sécurité ajustée exactement, sans que l'on doive s'attendre de ce fait à une phase de25 durcissement L'anneau correspondant peut être réalisé de telle manière qu'il s'engage dès le départ à coopération de formes dans la denture profilée sur l'extrémité de l'arbre, mais il peut également être réalisé de façon lisse à l'intérieur, et il doit alors s'ajuster par élargissement conique contre une surface conique qui suit lextrémité de la denture profilée Un élargissement30 radial correspond alors à l'ajustement axial. Pour le second organe de sécurité de l'invention, on prévoit dans un troisième mode de réalisation que celui-ci soit un anneau formé in situ d'un composé de moulage durcissable, cet anneau s'engageant en section transversale dans le profil de la denture sur l'arbre d'entraînement Le 2695442 matériau désigné ici en tant que composé de moulage n'est ici considéré que pour son aptitude au moulage et au durcissement, tandis qu'une liaison par adhérence avec les surfaces des pièces n'est pas nécessaire Il peut donc s'agir de toute composition durcissable et moulable de façon plastique, par exemple également avec des matériaux de remplissage métalliques Après avoir enfilé le moyeu dans sa position finale, cette composition est appliquée de façon annulaire dans la région des dégagements de la denture sur l'arbre d'entraînement et sur une largeur telle qu'il s'en suit une mise en forme axiale entre une face dextrémité du moyeu et les dégagements du profil sur l'arbre et/ou le cas échéant des surfaces coniques qui suivent. Selon une réalisation préférée, on prévoit ici dans le moyeu un évidement annulaire qui forme une surface d'appui conique laquelle fait avec l'axe longitudinal un angle semblable à celui du dégagement de la denture profilée15 de l'arbre d'entramement Grâce à ceci on évite un élargissement de l'anneau mis en forme sous une sollicitation axiale Ceci est en particulier possible grâce au fait que l'épaisseur de l'anneau se rétrécit vers l'extérieur en forme de coin en coupe longitudinale, ou grâce à une surface cylindrique intérieure d'arrêt en supplément sur le moyeu. Les modes de réalisation préférés de l'invention seront illustrés ciaprès en se rapportant aux dessins. La figure 1 montre un agencement suivant l'état de la technique, avec une extrémité d'arbre dotée d'une butée à collerette pour le moyeu enfilé, la figure 2 montre un agencement de l'invention avec l'extrémité de l'arbre, le moyeu, les premiers et les seconds organes de sécurité, en demi-coupe longitudinale, la figure 3 montre un agencement d'après la fig 1 dans un second mode de réalisation et en coupe partielle dans la région des seconds organes de sécurité, la figure 4 montre un agencement selon la fig 1 dans un troisième mode de réalisation et en coupe partielle dans la région des seconds organes de sécurité, la figure 5 montre un agencement selon la fig 1 dans un quatrième mode de réalisation et en coupe partielle dans la région des seconds organes de sécurité, la figure 6 montre un agencement selon la fig 1 dans un cinquième mode de réalisation et en coupe partielle dans la région des seconds organes de sécurité, la figure 7 montre un agencement selon la fig 1 dans un sixième mode de réalisation et en coupe partielle dans la région des seconds organes de sécurité. Dans les figures, les mêmes composants sont désignés par les mêmes chiffres de référence, et des pièces qui se correspondent mutuellement sont désignées par des chiffres de référence qui diffèrent les uns des autres de la valeur dix. A la fig 1, on peut voir un arbre d'entraînement 1 avec une denture profilée extérieure 2 et un moyeu 3 avec une denture profilée intérieure 4, et les dentures profilées 2 et 4 sont en engrènement l'une dans l'autre Le moyeu 3 est montré dans sa position de montage final sur l'arbre d'entraînement 1, dans laquelle il est en butée par sa face d'extrémité contre une collerette 10 réalisée d'une seule pièce sur le corps 9 de l'arbre d'entraînement 1 Dans le même temps, le moyeu est fixé axialement au moyen d'un anneau de sécurité qui s'engage dans une gorge annulaire 6 à l'extrémité libre de l'arbre 7 qui dépasse l'arbre d'entraînement 1 et vient en butée contre le moyeu 3 par sa surface d'extrémité extérieure 8. On peut voir à la fig 2 un arbre d'entraînement 11 avec une denture profilée extérieure 12 et un moyeu 13 avec une denture profilée intérieure 14, les dentures profilées 12 et 14 étant en engrènement mutuel Le moyeu 13 est montré dans sa position finale axiale sur l'arbre d'entraînement 11, ce qui résulte du positionnement d'un anneau de sécurité 15 dans une gorge annulaire 16 à l'extrémité libre de l'arbre 17 qui dépasse l'arbre d'entraînement 11, et l'anneau de sécurité 15 étant simultanément en contact contre la face d'extrémité 18 dirigée vers l'extérieur du moyeu 13 L'anneau de sécurité 15 et la gorge annulaire 16 forment les premiers organes de sécurité pour le moyeu 13. Sur le côté du moyeu 13 situé vers le corps de l'arbre 19 est réalisée la denture profilée 12 de l'arbre sur la longueur du moyeu 13, et un fourreau 20 forme, ensemble avec le dégagement 21 de la denture profilée 12, les seconds organes de sécurité La douille est rétreinte radialement au centre et s'engage à coopération de formes dans la denture profilée 12 La seconde face d'extrémité 22 du moyeu 13 s'appuie contre le fourreau 20 lequel est ajusté axialement entre le dégagement 21 de la denture et de la surface d'extrémité 22 par la déformation radiale. A la fig 3 sont montrés l'arbre d'entraînement 11 dans la région du raccordement avec le corps de l'arbre 19 ainsi que le moyeu 13 dans la région de la seconde surface d'extrémité 22 Un fourreau d'une réalisation légèrement différente 30 est déformé radialement uniquement à une extrémité et s'engage dans la denture 12 de telle manière qu'il s'appuie axialement à l'intérieur contre le dégagement 21 de la denture et forme ainsi une seconde butée pour le moyeu 13 Le fourreau et le dégagement de la denture forment des seconds organes de sécurité. A la différence des figs 2 et 3, la fig 4 montre un arbre dentraînement il' qui comporte en plus un épaulement annulaire conique 41 sur le côté du corps de l'arbre 19 et à la suite du dégagement 21 de la denture Un fourreau 40 est déformé vers l'intérieur de telle manière que la face dextrémité 22 du moyeu 13 s'appuie contre ce fourreau et le fourreau déformé 40 s'appuie axialement de sont côté contre l'épaulement annulaire conique 41 Le fourreau et l'épaulement annulaire forment les seconds organes de sécurité. I n'est ici pas prévu que le fourreau s'engage dans le dégagement 21 de la denture, mais ce serait additionnellement possible. La fig 5 montre une configuration qui correspond largement à celle de la fig 3 dans la position finale, mais, comme on peut le voir de la représentation en tirets sur la gauche, un corps annulaire 50 qui avait initialement un diamètre extérieur plus faible engage au moyen d'une denture profilée extérieure 51 dans la denture profilée extérieure 12 de l'arbre d'entraînement 11 En raison de l'enfilement axial du moyeu 13 ce corps annulaire s'est adapté entre le dégagement 21 de la denture et la face dextrémité 22 du moyeu 13 située du côté du corps de l'arbre 19. 5 Dans une représentation par ailleurs identique à celle des figs 3 et 5, la fig. 6 montre une second organe de sécurité sous la forme d'un corps annulaire qui est réalisé en une composition durcissable qui peut être déformée de façon plastique et qui s'adapte entre la face d'extrémité 22 du moyeu 13 et le dégagement 21 de la denture de l'arbre d'entraînement 11 Grâce à la forme des dents de la denture profilée intérieure 14, il se forme un évidement annulaire 23 dans le moyeu 13, évidement qui forme en coupe longitudinale des tronçons obliques 24 de surfaces d'appui, qui forment avec l'axe longitudinal un angle semblable à celui des dégagements 21 de la denture15 profilée 12 de l'arbre d'entraînement 11 Le corps annulaire s'engage également dans cet évidement annulaire 23. A la fig 7 est représenté un corps annulaire 70 essentiellement semblable. Grâce à une forme raccourcie de la denture profilée intérieure 14 ', on forme20 un évidement annulaire 23 ' dans le moyeu, et cet évidement présente une surface cylindrique intérieure darrêt 25 en plus des surfaces d'extrémité inclinées 24 en coupe longitudinale Le corps annulaire 70 s'appuie ici axialement entre les surfaces d'extrémité 24 de la denture intérieure raccourcie 14 du moyeu 13 et le dégagement 21 de la denture profilée25 extérieure 12 de l'arbre d'entraînement 11, et radialement contre la surface d'arrêt 25. Revendications 1 Agencement formé par un arbre d'entramînement ( 11) avec une denture profilée extérieure ( 12) à son extrémité et un moyeu ( 13) enfilé, qui présente un perçage d'arbre avec une denture profilée intérieure correspondante ( 14), et comprenant des organes de sécurité axiale entre l'arbre d'entramînement et le moyeu enfilé en particulier un arbre d'entraînement avec un moyeu sphérique d'un joint rotatif homocinétique caractérisé par la combinaison des caractéristiques suivantes: 10 des premiers organes de sécurité ( 15), prévus à l'extrémité libre de l'arbre d'entraînement, qui s'engagent en coopération de formes dans une gorge ( 16) ou dans un taraudage, le moyeu ( 13) s'appuyant axialement en direction de l'extrémité de l'arbre d'entramînement ( 11) contre ces organes de sécurité, une denture profilée extérieure ( 14) sur l'arbre d'entramînement ( 11), qui s'étend axialement au-delà de la longueur du moyeu ( 13) en direction du corps ( 19) de l'arbre lorsque le moyeu est complètement enfilé sur l'arbre d'entraînmement et que ce moyeu est en contact contre les premiers organes de sécurité ( 15), des seconds organes de sécurité formés plastiquement in situ qui, lorsque le profil de denture de la denture profilée ( 14) est radialement non perturbé, s'appuient à coopération de formes contre le dégagement ( 21) de ladite denture ou contre une surface conique ( 41) qui suit de l'arbre d'entraîmement ( 11), le moyeu ( 13) s'appuyant axialement en direction du corps ( 19) de l'arbre d'entraîmement ( 11) contre lesdits seconds organes de sécurité. 2 Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier organe de sécurité est un anneau de sécurité ( 15) qui s'engage dans une gorge annulaire ( 16) à l'extrémité de l'arbre, ledit anneau de sécurité étant en contact avec une face d'extrémité radiale ( 18) du moyeu ( 13). 3 Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier organe de sécurité est un écrou engagé sur un filetage extérieur à l'extrémité de l'arbre et comportant des moyens anti-rotation, qui est en contact avec une surface d'extrémité radiale du moyeu. 2695442 4 Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe de sécurité est un anneau préfabriqué enfilé ( 20, 30, 40, 50) en métal déformable de façon plastique ou en matière plastique. 5 Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau ( 20, , 50) s'engage en coopération de formes dans le profil de la denture extérieure de l'arbre d'entraînement ( 11) et s'appuie axialement sur le dégagement ( 21) de la denture profilée ( 12). 6 Agencement selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'anneau ( 40) est intérieurement lisse et conique etlou cylindrique, et en ce qu'il est enfilé sur profil de la denture extérieure de l'arbre d'entraînmement ( 11) sur une surface conique ( 14) de l'arbre d'entraînmement ( 11) qui suit la dépouille ( 21) de la denture profilée ( 12). 7 Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que le second organe de sécurité est un anneau ( 60, 70) produit in situ en une composition moulable durcissable, ledit anneau s'engageant en section transversale dans le profil de la denture ( 12) de l'arbre d'entraînement ( 11) et dans un évidement annulaire ( 23) associé du moyeu ( 13). 8 Agencement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'évidement annulaire ( 23) dans le moyeu ( 13) forme en coupe longitudinale une surface d'appui inclinée ( 24) qui forme avec l'axe longitudinal un angle semblable à25 celui du dégagement ( 21) de la denture profilée ( 12) de l'arbre d'entraîmement ( 11). 9 Agencement selon l'une ou l'autre 7 et 8, caractérisé en ce que l'évidement annulaire ( 23) dans le moyeu ( 13) forme une surface cylindrique intérieure d'arrêt ( 25) qui s'oppose à un élargissement radial de l'anneau ( 60, 70). Procédé de réalisation d'un agencement constitué par un arbre d'entraînement avec une denture profilée extérieure à son extrémité et par un moyeu enfilé avec un perçage d'arbre avec une denture profilée intérieure35 correspondante, la denture profilée extérieure sur l'arbre d'entraîmement 1 1 s'étendant au-delà de la longueur axiale du moyeu à denture profilée intérieure lorsqu'il est enfilé en position, ainsi que des organes de sécurité axiaux entre l'arbre d'entraînement et le moyeu enfilé, caractérisé en ce que avant d'enfiler le moyeu sur l'extrémité de l'arbre, on enfile un organe de sécurité en forme de fourreau aussi loin qu'l dépasse partiellement au-delà du dégagement de la denture profilée extérieure de l'extrémité de l'arbre et dans direction du corps de l'arbre, en ce que l'on enfile le moyeu jusque dans sa position finale et qu'on l'assure à l'extrémité de l'arbre d'entraînement au moyen de premiers organes de sécurité, et en ce que l'on assure axialement le moyeu en direction du corps de l'arbre par déformation radiale du fourreau enfilé contre les dégagements de la denture profilée extérieure de l'extrémité de l'arbre ou contre une surface annulaire conique qui suit le dégagement de la denture profilée.15 11 Procédé de réalisation d'un agencement constitué par un arbre d'entraînement avec une denture profilée extérieure à son extrémité et par un moyeu enfilé avec un perçage d'arbre avec une denture profilée intérieure correspondante, la denture profilée extérieure sur l'arbre d'entraînement20 s'étendant au-delà de la longueur axiale du moyeu à denture profilée intérieure lorsqu'il est enfilé en position, ainsi que des organes de sécurité axiaux entre l'arbre d'entraînement et le moyeu enfilé, caractérisé en ce que avant d'enfiler le moyeu, on enfile sur l'extrémité de l'arbre un fourreau qui s'engage en coopération de formes dans la denture profilée extérieure à l'extrémité de l'arbre et vient en butée contre le dégagement de la denture ou contre une surface conique qui se trouve à la suite du dégagement de la denture, et en ce que l'on enfile le moyeu jusque dans sa position finale sous déformation plastique du fourreau par élargissement radial et/ou raccourcissement du fourreau, et on fixe le moyeu axialement à l'extrémité de l'arbre d'entraînement au moyen de premiers organes de sécurité. 12 Procédé de réalisation d'un agencement constitué par un arbre d'entraînement avec une denture profilée extérieure à son extrémité et par un A A s * 12 2695442 moyeu enfilé avec un perçage d'arbre avec une denture profilée intérieure correspondante, la denture profilée extérieure sur l'arbre d'entraînement s'étendant au-delà de la longueur axiale du moyeu à denture profilée intérieure lorsqu'il est enfilé en position, ainsi que des organes de sécurité axiaux entre l'arbre d'entraînement et le moyeu enfilé, caractérisé en ce que l'on enfile le moyeu jusque dans sa position finale et on le fixe axialement à l'extrémité de l'arbre dentraînement au moyen de premiers organes de sécurité, et en ce que l'on applique ensuite un corps annulaire en composition durcissable sur l'extrémité de l'arbre et dans la région du dégagement de la denture profilée de l'arbre de l'entramement ou d'une surface conique qui suit cette dépouille à l'extrémité de l'arbre.