Brevet FR2698672A1 — publié le 19940603

L'invention concerne un assemblage assurant une liaison en rotation et un blocage axial, d'une partie de joint intérieure d'un joint homocinétique, qui porte sur sa périphérie extérieure des chemins de roulement destinés à recevoir des billes de transmission de couple, ou des tourillons de tripode sur lesquels peuvent être engagés des galets de roulement, et qui possède un alésage central comportant une denture intérieure, et d'un arbre de transmission qui y est inséré et qui est pourvu d'une denture extérieure correspondante, ainsi qu'un procédé de fabrication de la partie de joint intérieure, et un procédé de réalisation de l'assemblage. Des assemblages du type de celui mentionné, sont jusqu'à présent d'une configuration telle, que dans la partie de joint intérieure est prévu un trou de passage comportant une denture intérieure traversante A cet effet, une ébauche de la partie de joint intérieure fabriquée par formage, sans enlèvement de copeaux, est tout d'abord réalisée de manière à comporter deux cavités opposées en forme de cuvette pour le trou de passage, ensuite, la paroi frontale intermédiaire est grossièrement découpée à la matrice, le trou de passage est tourné et la denture est finalement réalisée par brochage, dans l'alésage ainsi préparé L'arbre correspondant est pourvu à son extrémité libre, d'une denture extérieure, qui présente sensiblement la même longueur que la denture intérieure de la partie de joint intérieure, et à laquelle se raccorde un épaulement de butée Ensuite, une rainure annulaire est réalisée par saignée, à l'extrémité libre de l'arbre, puis la partie de joint intérieure est emmanchée sur l'extrémité de l'arbre et est bloquée axialement sur l'arbre, au moyen d'une bague d'arrêt insérée dans la rainure annulaire. La fabrication de la denture extérieure sur l'extrémité de l'arbre peut ici être effectuée sans enlèvement de copeaux, par roulage de la denture Un inconvénient de ce type d'assemblage et de sa fabrication, réside notamment dans le fait que le processus de fabrication complet de la denture intérieure sur la partie de joint intérieure, nécessite trois étapes de procédé successives. A partir de là, le but de la présente invention consiste à améliorer l'assemblage du type de celui décrit plus haut, de manière à simplifier la fabrication des pièces, sans affecter la sécurité de l'assemblage En-dehors de la fabrication des deux pièces de l'assemblage, le montage des pièces pour l'assemblage final, devra, notamment lui aussi, pouvoir s'effectuer de manière plus simple. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante, caractérisée en ce que l'alésage comportant la denture intérieure se raccorde, au niveau de l'extrémité de la partie de joint intérieure, dirigée vers l'extrémité de l'arbre, à un trou de passage de diamètre plus faible, et en ce qu'à l'extrémité de l'arbre de transmission, devant la denture extérieure, est prévu un tronçon cylindrique qui porte des moyens de blocage axial Une partie de joint intérieure présentant les caractéristiques évoquées, peut être réalisée de manière plus simple, en un nombre moins important d'étapes de procédé, puisque déjà sur l'ébauche fabriquée par formage sans enlèvement de copeaux, il se forme un alésage s'étendant sur la plus grande partie de la longueur axiale, et dans lequel est formée par estampage, une denture intérieure terminée. Au cours d'une étape de procédé suivante, l'ébauche peut être perforée totalement, selon un diamètre plus faible, de sorte que la partie de joint intérieure est déjà totalement achevée, après la seconde étape de procédé. La discontinuité des diamètres entre l'alésage et le trou de passage, ainsi réalisée, constitue des premiers moyens pour le blocage axial des pièces, dans une première direction L'arbre de transmission correspondant est à fabriquer de manière identique en soi, c'est à dire que la denture de l'arbre peut être réalisée par roulage sur une partie forgée par refoulement, les moyens destinés à recevoir ou à former le second blocage axial étant ensuite préparés à l'extrémité libre de l'arbre Cela peut s'effectuer de manière conventionnelle, par saignée d'une rainure annulaire dans laquelle sera insérée une bague d'arrêt qui vient s'appliquer sur une surface frontale de la partie de joint intérieure Selon un autre mode de réalisation avantageux, une cavité centrale frontale, par exemple tournée, est formée à l'extrémité de l'arbre, et forme un embout cylindrique creux Ensuite, celui-ci peut, pour assurer le blocage axial de l'arbre par rapport à la partie de joint intérieure, être rabattu radialement pour former un collet, de manière à s'appliquer sur une surface frontale de la partie de joint intérieure en assurant le blocage Selon un mode de réalisation préféré, sur la surface conjuguée de la partie de joint intérieure, notamment la surface frontale radiale, ou dans une ouverture de configuration conique, est formée une denture dans laquelle vient s'engager par déformation, et donc par complémentarité de forme, le collet formé à partir de l'embout cylindrique creux La denture, qui vient d'être mentionnée, à l'extrémité du trou de passage dirigée vers l'extrémité de l'arbre, notamment sur le bord annulaire du trou de passage, n'a pas besoin de correspondre en quoi que ce soit, avec la denture intérieure de la partie de joint intérieure, destinée à assurer la liaison en rotation Ce mode de réalisation cité en dernier lieu est notamment plus économique que la réalisation d'une rainure annulaire et l'utilisation d'une bague d'arrêt distincte Le mode d'assemblage est d'une construction simplifiée, et les moyens assurant la liaison en rotation ne sont ici que très légèrement modifiés en longueur, de sorte que le couple pouvant être transmis n'est réduit que dans une faible mesure, ce qui peut par ailleurs, être compensé par une augmentation de la longueur axiale de la partie de joint intérieure; dans ce cas, les moyens destinés à assurer le blocage axial sont d'une fabrication plus économique, ce qui permet une réduction des coûts. Conformément à l'invention, le procédé de fabrication d'une partie de joint intérieure pour un tel assemblage, est caractérisé en ce que dans un premier temps l'alésage est réalisé par estampage en tant que trou borgne central, et est pourvu de la denture intérieure, par formage, et en ce qu'est réalisé ensuite, par découpage à la matrice, un trou de passage coaxial, de complément, présentant un diamètre intérieur plus faible que l'alésage Selon un mode de fabrication particulièrement avantageux, la réalisation de l'alésage par estampage, et le formage de la denture intérieure sont effectués en une seule opération de travail Selon un développement de l'invention, à l'extrémité libre du trou de passage, est réalisée, par formage, une autre denture, notamment limitée à la zone du bord annulaire du trou de passage. Finalement, un procédé de réalisation de l'assemblage d'une partie de joint intérieure et d'un arbre de transmission, est caractérisé en ce que l'arbre emmanché est bloqué axialement par rapport à la partie de joint intérieure, en évasant radialement par rabattement, à l'extrémité de l'arbre, un embout cylindrique creux formant un collet, qui s'applique contre une surface frontale sur la partie de joint intérieure Selon une autre version de ce procédé de réalisation de l'assemblage d'une partie de joint intérieure et d'un arbre de transmission, l'arbre emmanché est bloqué axialement par rapport à la partie de joint intérieure, au moyen d'une bague d'arrêt insérée dans une rainure annulaire à l'extrémité de l'arbre. Des exemples de réalisation préférés de l'assemblage conforme à l'invention, du procédé de fabrication des pièces de l'assemblage, ainsi que du procédé de réalisation de l'assemblage, vont être explicités plus en détails dans la suite, par comparaison à l'état de la technique et au regard des dessins annexés, qui montrent: Fig la à ld une première version du mode de fabrication de l'assemblage conforme à l'invention, selon deux étapes de procédé (a, b) pour la partie de joint intérieure, (c) représentant, en tant que pièce de détail, l'arbre de transmission correspondant, et (d) l'assemblage formé par les deux pièces; Fig 2 a à Fig 3 a à 2 d une seconde version du mode de fabrication de l'assemblage conforme à l'invention, selon deux étapes de procédé (a, b) pour la partie de joint intérieure, (c) représentant, en tant que pièce de détail, l'arbre de transmission correspondant, et (d) l'assemblage formé par les deux pièces; 3 f un assemblage selon l'état de la technique, comprenant la fabrication usuelle de la partie de joint intérieure en quatre étapes de procédé (a -d), l'arbre de transmission adapté (e), et l'assemblage formé à partir de ces pièces, comportant une bague d'arrêt pour le blocage (f). Les figures la à ld vont être décrites en commun dans la suite Les détails correspondants sont désignés par des repères identiques. Sur la figure la est représentée, en coupe longitudinale, une ébauche d'une partie de joint intérieure 20 d'un joint à tripode, sur laquelle l'on peut reconnaître une partie annulaire centrale 1 et l'un des trois tourillons de tripode 2, qui font saillie radialement de la partie annulaire, et qui sont répartis sur la périphérie de celle-ci Le tourillon de tripode 2 présente une surface extérieure en forme de partie de sphère Dans la partie annulaire centrale 1 est réalisée par estampage, un alésage axial 3 comportant une denture intérieure 4 A l'extrémité de l'alésage 3, l'on a conservé, en guise de résultat de l'opération d'estampage, une paroi frontale 5 Sur le côté opposé de la paroi frontale 5, est formée une cavité estampée 6 présentant une surface périphérique conique 7 Une pièce de ce type peut être réalisée en une seule opération de formage. Sur la figure lb sont représentés les mêmes détails que sur la figure la Au cours d'une étape de procédé suivante, la paroi frontale 5 citée précédemment, a toutefois été supprimée, par une opération de découpage à la matrice ou une opération de perforation A sa place on trouve, à présent, un trou de passage 8 de diamètre intérieur plus faible que celui de l'alésage 3 comportant la denture intérieure 4 Sur le côté opposé à celui de la denture intérieure, la cavité estampée 6 initiale, à surface intérieure conique 7, se raccorde maintenant au trou de passage 8 Ainsi, la partie de joint intérieure terminée, constitue le résultat de ce cette deuxième opération de formage. Sur la figure lc est montré un arbre de transmission 9, qui à une certaine distance de son extrémité libre, porte une denture extérieure 10, qui peut par exemple être réalisée par roulage La longueur de la denture extérieure 10 correspond sensiblement à la longueur de la denture intérieure 4 Si la denture extérieure est plus courte que la denture intérieure, la denture extérieure doit être réalisée sur une zone en forme d'embase 11, tel que cela est représenté dans l'exemple de réalisation A la suite de cette zone en forme d'embase, se raccorde une partie cylindrique 12, dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre intérieur de passage du trou de passage 8, sur la partie de joint intérieure A l'extrémité libre de l'arbre de transmission 9, a été réalisé un évidement axial 13 tourné, qui forme ainsi un embout cylindrique annulaire 14, à l'extrémité de l'arbre. La figure ld laisse entrevoir comment l'arbre de transmission 9 est inséré axialement dans la partie de joint intérieure 20, les dentures étant en prise réciproque, et l'extrémité de l'embase 11, au niveau de la discontinuité des diamètres entre la denture intérieure 4 et le trou de passage 8, venant buter sur la partie de joint intérieure Grâce à une étape de formage finale, l'embout cylindrique initial 14 est évasé, à savoir rabattu de manière à venir s'appliquer sur la surface conique 7 de la partie de joint intérieure, en prenant lui-même une forme conique, et en formant un collet rabattu 14 Ainsi est réalisé un blocage axial de la partie de joint intérieure par rapport à l'arbre de transmission Au cours d'une étape de procédé supplémentaire, non effectuée ici, et qui n'est donc pas visible sur la figure, quant au résultat obtenu, la surface conique 7, avant la déformation de l'embout cylindrique creux 14, est en outre pourvue d'éléments de denture ou d'encoches d'un autre type, dans lesquels peut alors venir s'engager l'embout cylindrique creux, par déformation et par complémentarité de forme L'ajustement entre l'ouverture de passage 8 et la partie cylindrique 12 de l'arbre, doit de préférence être dimensionné de manière telle, que dans le cas d'une sollicitation en flexion entre l'arbre de transmission et la partie de joint intérieure, les deux surfaces citées soient en contact l'une avec l'autre et absorbent des forces d'appui. Sur les figures 2 a à 2 d, les détails correspondants à ceux des figures la à ld, sont désignés par des repères identiques respectivement augmentés de la valeur 20 Les étapes de procédé pour la fabrication de la partie de joint intérieure, et ainsi également les résultats de la première et de la seconde opération de formage, représentées sur les figures 2 a et 2 b, correspondent très largement à celles des figures la et lb. La figure 2 a laisse entrevoir une partie de joint intérieure 40 comportant une partie annulaire centrale 21 et l'un de trois tourillons de tripode 22 répartis sur la périphérie Dans la partie annulaire, on peut voir un alésage 23 comportant une denture intérieure 24 Une légère différence réside simplement dans le fait que la cavité estampée 26, sur le côté de la paroi frontale 25 opposé à celui situé du côté de la denture intérieure 24, ne présente pas de surface intérieure conique, mais réalise une surface 27 en forme de cuvette Cela est destiné à la préparation d'une opération de découpage à la matrice ou de perforation, légèrement différente, qui permet de réaliser un trou de passage 28 cylindrique intérieur, et traversant, sans discontinuité ou surface conique. Sur la figure 2 c est représenté un arbre de transmission 29, qui est adapté à la partie de joint intérieure selon la figure 2 b, et qui possède également une embase 31 portant une denture extérieure 30 A la suite de cette embase, le diamètre de l'extrémité d'arbre est réduit et forme une partie cylindrique 32 dont le diamètre extérieur est adapté au diamètre intérieur du trou de passage 28 A l'extrémité extérieure de la partie cylindrique 32, est prévue une rainure annulaire 35. Sur la figure 2 d est représenté l'assemblage totalement monté, l'arbre de transmission 29 étant emmanché dans la partie de joint intérieure 40, jusqu'à ce que la transition étagée entre l'embase 31 et la partie cylindrique 32 vienne en butée contre la discontinuité de diamètre entre la denture intérieure 24 et le trou de passage 28 dans la partie de joint intérieure Les dentures sont en prise réciproque. L'ajustement entre la partie cylindrique 32 et le trou de passage 28 est dimensionné de manière telle, que dans le cas de l'apparition de forces de flexion entre l'arbre de transmission et la partie de joint intérieure, les surfaces citées s'appliquent l'une sur l'autre et absorbent des forces de flexion Dans la rainure annulaire 35 est insérée une bague d'arrêt 36 qui s'applique contre une surface frontale 37 sur la partie de joint intérieure, en réalisant ainsi un blocage axial entre la partie de joint intérieure et l'extrémité de l'arbre. Sur les figures 3 a à 3 f, les détails correspondants à ceux des figures 2 a à 2 d, sont désignés par les mêmes repères augmentés une nouvelle fois de la valeur 20 Toutefois à l'inverse des figures la à ld et 2 a à 2 d, les figures 3 a à 3 f représentent la fabrication d'une partie de joint intérieure selon une configuration et un procédé conforme à l'état de la technique. La figure 3 a laisse entrevoir une ébauche terminée d'une partie de joint intérieure comportant une partie annulaire 41, et l'un de trois tourillons de tripode 42 Sur des faces opposées sont prévues des cavités estampées 46, 46 ', de même type et de profondeur identique, entre lesquelles reste conservée une paroi frontale centrale 45, massive. Sur la figure 3 b est montrée l'étape de procédé suivante, au cours de laquelle a été obtenue, comme résultat d'une opération de découpage à la matrice ou de perforation, un trou de passage 48 de faible diamètre, qui relie les deux cavités estampées l'une à l'autre L'ensemble de l'ouverture de passage est donc à présent constitué d'un tronçon central cylindrique et de deux tronçons sensiblement coniques. Sur la figure 3 c est représentée une ouverture 43 élargie, cylindrique intérieure, qui a été obtenue au cours d'une troisième étape de procédé, comme résultat d'une opération de tournage. Sur la figure 3 d est représentée une denture intérieure 44, qui a été réalisée dans l'ouverture intérieure 43 précédemment citée, par une opération de brochage, c'est à dire une quatrième étape de procédé. Au cours d'une autre étape de procédé, des chanfreins ont été réalisés à chacune des extrémités de l'ouverture intérieure 43. Sur la figure 3 e est représentée une extrémité d'arbre d'un arbre de transmission 49, qui porte une denture extérieure 50 et une rainure annulaire 55, de manière similaire au mode de réalisation de la figure 2 c En direction de l'arbre, la denture extérieure 50 se termine par une embase 59 plus grande que le diamètre extérieur de la denture extérieure. Sur la figure 3 f est montré l'assemblage totalement monté des deux pièces décrites précédemment. L'extrémité d'arbre de l'arbre de transmission 49, est emmanchée dans la partie de joint intérieure, jusqu'à ce que l'embase 59 vienne en butée sur la seconde surface frontale 58 de la partie de joint intérieure 60 Sur le côté opposé, c'est à dire en direction de l'extrémité libre de l'arbre, une bague d'arrêt 56 est insérée dans la rainure annulaire 55 et vient s'appliquer sur la surface frontale extérieure 57 de la partie de joint intérieure 60, pour assurer le blocage axial. REVENDICATIONS. 1 Assemblage assurant une liaison en rotation et un blocage axial, d'une partie de joint intérieure ( 20, 40, 60) d'un joint homocinétique, qui porte sur sa périphérie extérieure des chemins de roulement destinés à recevoir des billes de transmission de couple, ou des tourillons de tripode ( 2, 22) sur lesquels peuvent être engagés des galets de roulement, et qui possède un alésage central ( 3, 23) comportant une denture intérieure ( 4, 24), et d'un arbre de transmission ( 9, 29) qui y est inséré et qui est pourvu d'une denture extérieure ( 10, 30) correspondante, caractérisé en ce que l'alésage ( 3, 23) comportant la denture intérieure ( 4, 24), se raccorde, au niveau de l'extrémité de la partie de joint intérieure ( 20, 40), dirigée vers l'extrémité de l'arbre, à un trou de passage ( 8, 28) de diamètre plus faible, et en ce qu'à l'extrémité de l'arbre de transmission ( 9, 29), devant la denture extérieure ( 10, 30), est prévu un tronçon cylindrique ( 12, 32) qui porte des moyens de blocage axial ( 14, 35, 36). 2 Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage à l'extrémité de l'arbre de transmission ( 9, 29) sont formés par un collet ( 14) rabattu, qui s'applique sur une surface d'appui ( 7) de la partie de joint intérieure ( 20). 3 Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord annulaire du trou de passage ( 8) est pourvu d'une denture dans laquelle s'engage par déformation, le collet ( 14). 4 Assemblage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que l'extrémité de l'arbre comporte à l'intérieur de l'embout formant le collet ( 14), un évidement frontal tourné ( 13). Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de blocage, à l'extrémité de l'arbre, sont formés par une rainure annulaire ( 35) et une bague d'arrêt ( 36) qui y est logée, et qui s'applique sur une surface frontale ( 37) de la partie de joint intérieure ( 40). 6 Procédé de fabrication d'une partie de joint intérieure ( 20, 40) pour un assemblage selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans un premier temps l'alésage ( 3, 23) est réalisé par estampage en tant que trou borgne central, et est pourvu de la denture intérieure ( 4, 24) par f ormage, et en ce qu'est réalisé ensuite, par découpage à la matrice, un trou de passage ( 8, 28) coaxial, de complément, présentant un diamètre intérieur plus faible que l'alésage ( 3, 23). 7 Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la réalisation de l'alésage ( 3, 23) par estampage, et le formage de la denture intérieure ( 4, 24) sont effectués en une seule opération de travail. 8 Procédé selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'à l'extrémité libre du trou de passage ( 8, 28) est réalisée, par formage, une autre denture, notamment limitée à la zone du bord annulaire. 9 Procédé de réalisation de l'assemblage d'une partie de joint intérieure ( 20) et d'un arbre de transmission ( 9), selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre ( 9) emmanché est bloqué axialement par rapport à la partie de joint intérieure, en évasant radialement par rabattement, à l'extrémité de l'arbre, un embout cylindrique creux formant un collet ( 14) qui s'applique contre une surface frontale sur la partie de joint intérieure ( 20). Procédé de réalisation de l'assemblage d'une partie de joint intérieure ( 40) et d'un arbre de transmission ( 29), selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'arbre ( 29) emmanché est bloqué axialement par rapport à la partie de joint intérieure ( 40), au moyen d'une bague d'arrêt ( 36) insérée dans une rainure annulaire ( 35) à l'extrémité de l'arbre.