Brevet FR2705124A1 — publié le 19941118

La présente invention concerne une goupille à rattrapage de jeu diamétral, pour l'assemblage de deux ou plusieurs pièces présentant des trous cylindriques alignés. On connaît des goupilles élastiques creuses destinées à être engagées dans plusieurs trous alignés dont le diamètre est inférieur à celui de la goupille à l'état libre. Elles sont constituées par une feuille d'un matériau élastique enroulée de manière à former un cylindre présentant une fente le long d'une génératrice. Le diamètre de telles goupilles de l'art antérieur peut ainsi se réduire élastiquement lorsqu'elles sont montées, par le rétrécissement de ladite fente. Ces goupilles se réduisent en diamètre sur la totalité de leur longueur et sont maintenues en position par serrage, du fait qu'elles tendent vers le diamètre qu'elles présentent à l'état libre. Les pièces à assembler à l'aide de telles goupilles sont en général choisies de manière à présenter théoriquement toutes le même diamètre de trou. En pratique, l'on constate toutefois de légères différences, dues notamment aux tolérances d'alésage ou de perçage. Dans une telle situation, si l'on considère deux pièces à assembler contiguës, le serrage est bon sur la pièce présentant le diamètre le plus faible et moins efficace sur la pièce présentant le diamètre le plus élevé. I1 en résulte un jeu entre la goupille et la pièce de plus grand diamètre et un déplacement axial de ladite pièce, ce qui se traduit notamment par des bruits indésirables et une usure prématurée. La présente invention a pour but de fournir une goupille à rattrapage de jeu diamétral, pour l'assemblage de deux ou plusieurs pièces présentant des trous cylindriques alignés ayant un diamètre théoriquement identique ou quasi identique, qui ne présente pas les inconvénients des goupilles de l'art antérieur. Une goupille élastique selon l'invention, destinée à assembler au moins deux pièces présentant chacune au moins un trou substantiellement cylindrique, les différents trous étant alignés, est constituée par une feuille d'un matériau élastique enroulée formant au moins une spire. Elle est caractérisée en ce qu'elle comporte plusieurs zones dans le sens longitudinal, chaque zone étant capable d'assurer un serrage optimal dans le trou dans lequel elle est engagée, indépendamment du serrage assuré par les zones contiguës. Dans un mode de réalisation particulier, deux zones contiguës sont dissociées par une fente perpendiculaire à l'axe de la goupille, ladite fente s'étendant le long d'une partie du périmètre de la goupille. Une telle goupille peut être obtenue par enroulement d'une feuille qui comporte au moins une fente perpendiculaire à l'axe d'enroulement. Ainsi une goupille selon l'invention sur laquelle on souhaite la présence de n zones doit comporter au moins n-l fentes perpendiculaires à l'axe de la goupille. Dans le présent texte, une fente signifie une ouverture plus longue que large, en général rectangulaire, et inclut les fentes ayant une largeur nulle ou quasi nulle. La feuille constituant une goupille selon l'invention peut présenter une forme substantiellement rectangulaire. Elle peut également présenter une forme triangulaire. Lors de certaines utilisations, une goupille selon l'invention est utilisée pour assembler des pièces parmi lesquelles l'une ou l'autre présente un diamètre de trou dont l'écart avec celui des pièces contiguës est supérieure au simple écart du aux tolérances d'usinage. Dans un tel cas, on peut utiliser une goupille selon l'invention, dans laquelle une zone destinée à se trouver engagée dans un trou ayant un diamètre supérieur à celui des trous des zones contiguës, comporte des moyens supplémentaires de rattrapage de jeu. Les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu peuvent être constitués par exemple par des lames dégagées vers l'extérieur de la goupille. De telles lames sont obtenues en pratiquant une incision dans la feuille constituant la goupille et en soulevant la lame ainsi dégagée qui reste solidaire de la feuille par l'un de ses côtés. La lame soulevée peut présenter une forme rectangulaire ou une forme de triangle. Dans un mode de réalisation particulier, une zone destinée à rattraper un diamètre de trou supérieur à celui des zones contiguës comporte une série de lames parallèles à l'axe de la goupille. Ces lames peuvent être de forme rectangulaire et solidaires de la goupille par une de leurs longueurs parallèles à l'axe de la goupille.Ces lames peuvent également être placées le long d'une circonférence de la goupille, ctest-à-dire être perpendiculaires à l'axe de la goupille. Dans un autre mode de réalisation, les lames constituant les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu peuvent présenter une forme triangulaire et rester solidaire de la goupille par l'un des côtés du triangle. De telles lames triangulaires peuvent être disposées par exemple en forme de rangées perpendiculaires à l'axe de la goupille ou sous forme de rangées parallèles à l'axe. Les lames constituant les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu peuvent également s'étendre à l'oblique par rapport à l'axe de la goupille. Les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu peuvent en outre être constitués par des bossages ou des bourrelets formant des reliefs répartis sur la surface de la zone concernée de la goupille. Ces bossages ou bourrelets peuvent être disposés sous forme de rangées parallèles ou perpendiculaires à l'axe de la goupille. Lorsque la goupille présente une seule spire, elle se présente sous la forme d'un cylindre creux présentant une fente longitudinale s'étendant sur toute la longueur d'une génératrice. Lorsque la goupille présente plusieurs spires, elle se présente sous la forme d'une spirale. Le nombre de spires est déterminé en fonction de la valeur de cisaillement recherchée, de la rigidité souhaitée et de la valeur de contact entre la goupille et la paroi des trous. De manière avantageuse, une goupille conforme à la présente invention comprend en outre des moyens pour limiter ou empêcher un déplacement longitudinal de la goupille montée. De préférence, ces moyens sont constitués par un redan. Un redan est obtenu en effectuant une découpe avec décollement partiel de matière, dans la feuille constituant la goupille, qui permet de soulever une partie de ladite feuille vers l'extérieur de la goupille, formant une dent. Un redan peut être situé à l'une des extrémités de la goupille, ou à chacune des extrémités de la goupille. Une goupille peut également comporter plusieurs redans non situés aux extrémités. Le sens de la découpe et du relevage des redans sera choisi en fonction du nombre de trous que la goupille doit traverser et de l'auto-blocage à assurer. Les moyens pour limiter ou empêcher le déplacement longitudinal de la goupille peuvent également être constitués par des bourrelets, des têtes et par tous autres dépassements de matière par rapport au diamètre libre de la goupille. De manière avantageuse, une goupille de la présente invention comprend en outre un chanfrein à chaque extrémité pour faciliter son engagement dans les trous successifs. En outre, une goupille selon l'invention peut également comporter des fentes anti-enchevêtrement à ses extrémités pour faciliter le montage. De telles fentes anti-enchevêtrement peuvent être obtenues en donnant un profil particulier aux extrémités des bords de la feuille qui sont parallèles à l'axe d'enroulement. Une goupille selon la présente invention est réalisée à partir d'une feuille d'un matériau possédant une élasticité propre et des caractéristiques élastiques résultant ou non de traitements appropriés, par exemple de traitements thermiques. A titre d'exemple de matériaux appropriés, on peut citer les alliages ferreux ou non, par exemple les aciers alliés ou non, certains dérivés de matières plastiques, certains matériaux de synthèse, certains composites métalliques, certaines céramiques, des verres, des carbones, certains alliages à mémoire de forme. La présente invention sera expliquée plus en détail par référence aux dessins annexés qui représentent des modes de réalisation particuliers de la goupille de la présente invention. Lesdits modes de réalisation sont donnés à titre d'illustration et ne sauraient limiter la porter de l'invention. Dans les dessins annexés - la figure 1 représente un mode de réalisation d'une goupille selon la présente invention - la figure 2 est une représentation à plat de la feuille de matière élastique permettant d'obtenir la goupille représentée sur la figure 1 - la figure 3 représente un autre mode de réalisation d'une goupille selon la présente invention - la figure 4 est une représentation à plat de la feuille de matière élastique permettant d'obtenir la goupille représentée sur la figure 3 - la figure 5 représente un mode de réalisation d'une goupille selon la présente invention - la figure 6 est une représentation à plat de la feuille de matière élastique permettant d'obtenir la goupille représentée sur la figure 5 - la figure 7 représente une vue en biais de ltextré- mité d'une goupille comportant un redan - la figure 8 représente un mode de réalisation d'une goupille selon l'invention ; - la figure 9 représente une vue en coupe partielle de deux pièces assemblées par une goupille de l'invention. La figure 1 représente une goupille 1 formée par une spire. Elle comporte une fente longitudinale 2 et deux fentes transversales 3 et 3'. Les fentes 3 et 3' délimitent trois zones Z1, Z2 et Z3. Chacune de ces zones peut être soumise à des contraintes indépendamment des zones contiguës. Chaque extrémité de la goupille comporte un chanfrein 4, 4'. La fente longitudinale 2 se termine à chacune de ses extrémités par une fente anti-enchevêtrement 5, 5'. La goupille représentée sur la figure 1 est obtenue par enroulement de la feuille représentée sur la figure 2 autour d'un axe X, X' perpendiculaire aux fentes 3, 3'. Ladite feuille comprend à ses angles, des profils complémentaires (6, 6') et (7,7') qui, après enroulement, donnent respectivement les fentes anti-enchevêtrement 5 et 5'. La goupille 8 représentée sur la figure 3 est constituée par une spirale comportant plus d'une spire. Elle comporte trois fentes transversales 9, 9' et 9" qui délimitent quatre zones Z1, Z2, Z3 et Z4. Chacune de ces zones peut être soumise à des contraintes indépendamment des zones contiguës. Dans ce mode de réalisation particulier, les extrémités de la goupille peuvent également comporter un chanfrein, de la même manière que la goupille de la figure 1. La goupille représentée sur la figure 3 est obtenue par enroulement de la feuille représentée sur la figure 4 autour d'un axe Y, Y' perpendiculaire aux fentes 9, 9' et 9". Dans ce mode de réalisation, les fentes sont placées sur l'un des côtés de la feuille. La figure 5 représente une goupille 10 formée par une spire. Elle comporte une fente longitudinale 11 et deux fentes transversales 13, 13'. Elle comprend en outre plusieurs lames longitudinales 12, 12', 12", etc. Une lame 12, 12'..., est obtenue en effectuant une incision dans la feuille, par exemple de forme rectangulaire, sur trois côtés du rectangle et en soulevant la partie rectangulaire découpée, ladite partie restant toutefois solidaire de la feuille par le côté 14 parallèle à l'axe de la goupille. Le côté 14 correspond de préférence à une longueur du rectangle. Les lèvres soulevées des différentes lames permettent un rattrapage d'un jeu qui peut être plus important que le jeu que permettent de rattraper les goupilles représentées sur les figures 1 et 3. La goupille représentée sur la figure 5 est obtenue par enroulement de la feuille représentée sur la figure 6 autour d'un axe W, W' parallèle aux lames soulevées 12, 12', 12". Dans une variante, cette feuille peut également comporter des profils complémentaires à ses angles, analogues aux profils complémentaires (6, 6') et (7, 7') représentés sur la figure 2, bien que ce mode de réalisation ne soit pas représenté. En outre, les extrémités de la goupille 10 peuvent être chanfreinées. La figure 7 représente l'extrémité d'une goupille qui est constituée par une spire, par exemple de la goupille 10 représentée sur la figure 5, ladite extrémité étant munie d'un redan 15. Le redan 15 est obtenu en effectuant une incision dans la feuille constituant la goupille, suivant les trois côtés d'un rectangle et en soulevant la partie découpée. La languette ainsi soulevée reste solidaire de la feuille par l'un des côtés du rectangle. La figure 8 représente une goupille 16 comportant une fente longitudinale 11 et deux fentes transversales 13 et 13' qui délimitent trois zones Z1, Z2 et Z3. La zone Z1, destinée à être engagée dans un trou ayant un diamètre supérieur à celui des trous dans lesquels les zones Z2 et Z3 de la goupille sont engagées, comportent plusieurs bossages 17, 17', 17", s'étendant vers l'extérieur de la goupille. La goupille est munie en outre de redans 15, 15' limitant son déplacement axial lorsqu'elle est engagée dans les trous des pièces à assembler. La figure 9 représente l'assemblage d'une pièce A et d'une pièce B à l'aide d'une goupille selon l'invention. Dans le mode de réalisation représenté, il s'agit de monter une pièce B entre les deux branches Al et A2 d'une pièce A à l'aide d'une goupille, par exemple la goupille 1 représentée sur la figure 1, engagée successivement dans le trou de la branche Al, de la pièce B et de la branche A2. Dans l'exemple représenté, le diamètre du trou de la pièce B est supérieur à celui du trou des branches Al et A2. La goupille 1 comporte deux fentes 3 et 3' qui délimitent les zones Z1, Z2 et Z3. Les zones Z1, Z2 et Z3 sont en regard respectivement avec la branche Al, la pièce B et la branche A2. La largeur de chacune des zones a été prévue en fonction de la longueur du trou dans laquelle elle se trouve. Du fait que chacune des zones de la goupille est élastiquement indépendante de la (ou des) zone(s) adjacente(s), les zones Z1 et Z3 viennent serrer dans les trous de la pièce A et la zone Z2 vient serrer dans le trou de la partie B, le diamètre de la goupille s'adaptant dans chaque cas au diamètre du trou. Pour que l'autonomie élastique de chaque zone soit efficace, il est important que chaque zone de la goupille soit en regard d'une seule pièce ou partie de pièce, et que la largeur d'une fente 3 soit inférieure à la distance entre les deux pièces qui se trouvent en face des zones de la goupille situées de part et d'autre de la fente concernée. L'extrémité de la goupille du côté de la zone Z1 comporte un redan 15 tel que représenté sur la figure 7. De même, l'extrémité de la goupille du côté de la zone Z3 comporte un redan 15'. Les redans 15 et 15' sont orientés en tête-bêche. Dans l'hypothèse où la goupille est engagée par la zone Z1, le redan 15 se replie dans le logement duquel il est issu, du fait de ses propriétés élastiques propres. Lorsque ledit redan 15 a franchi la branche Al, il reprend sa position d'origine, dans laquelle il dépasse au moins partiellement de la surface de la goupille. Il empêche ainsi le retour de la goupille au-delà de la distance prévue entre le redan 15 et la face de la branche Al. Cette distance doit être suffisamment faible pour empêcher un déplacement qui amènerait une zone de la goupille en face de deux trous adjacents ayant des diamètres différents. Le redan 15' agit de manière complémentaire. REVENDICATIONS 1. Goupille élastique pour l'assemblage d'au moins deux pièces présentant chacune au moins un trou substantiellement cylindrique, les différents trous étant alignés, constituée par une feuille d'un matériau élastique enroulée formant au moins une spire, caractérisée en ce que la goupille comporte plusieurs zones dans le sens longitudinal, chaque zone étant capable d'assurer un serrage optimal dans le trou dans lequel elle est engagée, indépendamment du serrage assuré par les zones adjacentes. 2. Goupille selon la revendication 1, caractérise en ce deux zones contiguës sont dissociées par une fente perpendiculaire à l'axe de la goupille, ladite fente s'étendant le long d'une partie du périmètre de la goupille. 3. Goupille selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par enroulement d'une feuille qui comporte au moins une fente perpendiculaire à l'axe d'enroulement. 4. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce que la feuille de matériau élastique présente une forme substantiellement rectangulaire ou une forme triangulaire. 5. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins l'une des zones qui la constituent comporte des moyens supplémentaires de rattrapage de jeu. 6. Goupille selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu sont constitués par des lames dégagées vers l'extérieur de la goupille, obtenues en pratiquant une incision dans la feuille constituant la goupille et en soulevant la lame ainsi dégagée de sorte qu'elle reste solidaire de la feuille par l'un de ses côtés. 7. Goupille selon la revendication 6, caractérisée en ce que la lame soulevée a une forme rectangulaire ou une forme de triangle. 8. Goupille selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu sont constitués par plusieurs lames rectangulaires, parallèles à l'axe de la goupille. 9. Goupille selon la revendication 6, caractérisée en ce que les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu sont constitués par plusieurs lames rectangulaires, perpendiculaires à l'axe de la goupille. 10. Goupille selon la revendication 5, caractérisée en ce que les moyens supplémentaires de rattrapage de jeu sont des bossages ou des bourrelets formant des reliefs répartis sur la surface de la zone concernée de la goupille. 11. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens pour limiter le déplacement axial de la goupille montée dans les pièces à assembler. 12. Goupille selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens pour limiter le déplacement axial de la goupille sont constitués par des redans. 13. Goupille selon la revendication 11, caractérisée en ce que lesdits moyens pour limiter le déplacement axial de la goupille sont constitués par un dépassement de matière par rapport au diamètre libre de la goupille, placé à l'extrémité de la goupille. 14. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune de ses extrémités comporte un chanfrein.