Brevet FR2701518A1 — publié le 19940819

La présente invention concerne un dispositif de liaison d'un arbre et d'une fourche de cardan notamment pour colonne de direction de véhicule automobile. On connaît déjà dans l'état de la technique un certain nombre de dispositifs de liaison de ce type dans lesquels la fourche de cardan comporte un corps tubulaire à l'une des extrémités duquel sont formées des branches de réception de moyens d'articulation à la cardan, un organe de filtrage de vibrations en matériau filtrant de type connu étant monté sous contrainte entre le corps et une portion correspondante de l'arbre. Ces dispositifs peuvent également comporter des moyens de limitation du déplacement angulaire du corps et de l'arbre l'un par rapport à l'autre comprenant par exemple une rondelle disposée sur l'arbre et munie de parties en saillie radiales adaptées pour coopérer avec des surfaces de butée complémentaires du corps. L'organe de filtrage est réalisé par exemple par formation de celui-ci entre le corps et l'arbre afin que les surfaces en regard de cet organe et du corps et de l'arbre se collent l'une sur l'autre. Une opération de rétreint du corps est ensuite réalisée pour obtenir la mise sous contrainte de cet organe de filtrage entre le corps et l'arbre et obtenir les caractéristiques de filtrage de vibrations souhaitées. Cependant, on conçoit que ces différentes opérations sont relativement longues et d'un coût élevé. Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes en proposant un dispositif de liaison qui soit simple, fiable, et qui puisse être réalisé rapidement et à moindre coût. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de liaison d'un arbre et d'une fourche de cardan notamment pour colonne de direction de véhicule automobile, dans lequel la fourche comporte un corps tubulaire à l'ure des extrémités auquel sont formées des branches de réception de moyens d'articulation à la cardan, un organe de filtrage de vibrations étant monté sous contrainte entre le corps et une portion correspondante de l'arbre, caractérisé en ce que l'organe de filtrage est monté sous contrainte entre le corps et l'arbre par emmanchement à force entre ces deux pièces et en ce qu'au moins un manchon en matière élastiquement déformable est interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage et du corps et/ou de l'arbre, les surfaces en regard de ce manchon et du corps et/ou de l'arbre comportant des parties en relief et en creux complémentaires d'immobilisation en position. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels - les Fig.1,2 et 3 représentent des vues en coupe de dispositifs de liaison selon l'invention conformément à trois modes de réalisation différents. Ainsi qu'on peut le voir sur la Fig.l, un dispositif de liaison selon l'invention entre un arbre désigné par la référence générale I et une fourche de cardan désignée par la référence générale 2, est du type dans lequel la fourche de cardan comporte un corps tubulaire 3 à l'une des extrémités duquel sont formées des branches, par exemple 4, de réception de moyens d'articulation à la cardan. Un organe de filtrage de vibrations de type classique désigné par la référence générale 5 sur cette figure 1, est interposé entre le corps tubulaire 3 de la fourche de cardan et une portion correspondante de l'arbre 1. Avantageusement, cet organe de filtrage de vibrations est monté sous contrainte entre le corps et une porti-n correspondante de arbre par emmanchemet à force entre ces deux pièces. Dans le mode de réalisation représenté sur cette figure 1, un manchon en matière élastiquement déformable, par exemple en matière plastique, désigné par la référence générale 6 est interposé entre les surfaces en regard de cet organe de filtrage 5 et du corps 3 de la fourche de cardan. Les surfaces en regard de ce manchon 6 et du corps 3 comportent des parties en relief et en creux complémentaires d'immobilisation en position. Dans le mode de réalisation représenté, ces parties en relief sont par exemple formées par des parties en saillie 6a du manchon adaptées pour s'engager dans des "parties en creux formées par des évidements 3a du corps. Bien entendu, toutes autres formes de parties en relief et en creux complémentaires peuvent être envisagées pour réaliser cette fonction d'immobilisation entre corps et manchon. On conçoit alors que la première étape de fabrication de ce dispositif de liaison consiste à réaliser l'organe de filtrage entre la portion correspondante de l'arbre et le manchon en matière plastique 6. Cette opération ne présente pas de difficultés particulières et permet aux surfaces en regard de l'arbre de l'organe de filtrage et du manchon en matière plastique de se coller l'une sur l'autre. Ensuite, cette ensemble est emmanché à force dans le corps 3 ce qui permet le montage sous contrainte de l'organe de filtrage entre ce corps et l'arbre et un bon maintien en position des différents éléments les uns par rapport aux autres grâce aux parties en relief et en creux complémentaires dtimmobilisation en position, prévues entre le manchon en matière plastique et le corps de la fourche de cardan. Ces parties en relief et plus particuiièrement les parties en saillie 6a du manchon en matière plastique, peuvent en effet se déformer lors de l'emmanchement à force dans le corps et revenir en position normale lors de leur arrivée en regard des évidements complémentaires de celui-ci. On conçoit alors qu'il n'est plus nécessaire d'effectuer d'opération de rétreint du corps, cette opération étant relativement onéreuse. Bien entendu, et comme on peut le voir sur la Fig.2, dans laquelle les mêmes numéros de référence que ceux utilisés sur la Fig.l, désignent des éléments analogues, le manchon en matière plastique 6 peut également être interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage 5 et de l'arbre 1. Dans ce cas, les parties en saillie 6a du manchon en matière plastique sont adaptées pour s'engager par exemple dans des évidements la de l'arbre 1. La fabrication de ce dispositif commence alors par la réalisation de l'organe de filtrage entre le corps 3 et le manchon 6 afin que les surfaces en regard de ces différentes pièces se collent l'une sur l'autre. Cet ensemble est ensuite emmanché à force autour de l'arbre 1, les parties en saillie par exemple 6a du manchon en matière plastique se déformant puis revenant en position normale dans les évidements la de l'arbre. Dans le mode de réalisation représenté sur la Fig.3, dans lequel des numéros de référence identiques à ceux utilisés en regard des figures 1 et 2, désignent des éléments analogues, des manchons en matière plastique respectivement 7 et 8 peuvent être disposés entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage 5 et du corps 3 et de l'arbre 1 respectivement. Chacun de ces manchons en matière plastique comporte des parties en relief, par exemple des parties en saillie 7z et 8a adaptées psur s'engager dans des évidements 3a et la respectivement du corps et de l'arbre pour assurer une immobilisation en position. Dans ce cas également, la première phase de fabrication de ce dispositif consiste à réaliser l'organe de filtrage 5 entre les manchons 7 et 8 afin que les surfaces en regard de ces éléments se collent l'une sur l'autre. Cet ensemble manchons-organe de filtrage est ensuite emmanché à force entre le corps et l'arbre pour obtenir la mise sous contrainte de celui-ci entre ces deux pièces. On conçoit alors que le dispositif selon l'invention présente un certain nombre d'avantages par rapport aux dispositifs classiques dans la mesure où l'opération de rétreint du corps de la fourche de cardan est supprimée sans réduire la fiabilité du dispositif car l'organe de filtrage est toujours monté sous contrainte entre le corps et l'arbre par emmanchement à force et est maintenu en position d'une part par adhérisation par exemple sur l'arbre, sur le corps ou sur les surfaces en regard de deux manchons en matière plastique, selon les différents modes de réalisation représentés sur ces figures 1 à 3 et par l'intermédiaire des parties en relief et en creux complémentaires du ou de chaque manchon et du corps et/ou de l'arbre. De plus, ce dispositif permet d'obtenir une bonne protection contre la corrosion des surfaces correspondantes de l'arbre et du corps. Il est également possible de réaliser les parties en saillie par exemple des premier et troisième modes de réalisation représentés sur les Fig. 1 et 3, avec des couleurs différentes, ce qui permet de réaliser un détrompage lors du montage de ces ensembles sur véhicule, chaque couleur correspondant par exemple à des caractéris tiques de filtrage de vibrations déterminées par les caractéristiques notamment de matière et de taux de compression de l'organe de filtrage. Enfin, une douille métallique peut être interposée entre les surfaces de l'organe de filtrage de vibrations et du corps ou de l'arbre selon les modes de réalisation représentés sur les figures 1 et 2, cette douille comportant par exemple des cannelures adaptées pour coopérer avec des cannelures complémentaires de l'arbre ou du corps pour assurer un blocage en position correct de ces différentes pièces. Dans ce cas, l'organe de filtrage est formé entre cette douille et le manchon afin d'obtenir une adhérisation des surfaces correspondantes de celui-ci sur ces pièces REVENDICATIONS 1. Dispositif de liaison d'un arbre et d'une fourche de cardan notamment pour colonne de direction de véhicule automobile, dans lequel la fourche comporte un corps tubulaire (3) à l'une des extrémités duquel sont formées des branches (4) de réception de moyens d'articulation à la cardan, un organe (5) de filtrage de vibrations étant monté sous contrainte entre le corps (3) et une portion correspondante de l'arbre (1), caractérisé en ce que l'organe de filtrage (5) est monté sous contrainte entre le corps et l'arbre par emmanchement à force entre ces deux pièces et en ce qu'au moins un manchon (6;;7,8) en matière élastiquement déformable est interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage (5) et du corps (3) et/ou de l'arbre (1), les surfaces en regard de ce ou de chaque manchon et du corps et/ou de l'arbre comportant des parties en relief et en creux (la, 6a; 3a,6a; la, 3a, 7a, 8a) complémentaires d'immobilisation en position. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manchon (6) est prévu entre les surfaces en regard du corps (3) et de l'organe de filtrage (5) et en ce que les surfaces en regard de l'organe de filtrage et du manchon et de l'arbre sont collées l'une sur l'autre. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manchon (6) est prévu entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage (5) et de l'arbre (I) et en ce que les surfaces en regard de l'organe de filtrage et du manchon et du corps sont collées l'une sur l'autre. 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un premier manchon (7) est interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage et du corps (3), en ce qu'un second manchon (8) est interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage (5) et de l'arbre (1) et en ce que les surfaces en regard de l'or gane de filtrage et des penchons sont collées l'une sur l'autre. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un manchon est interposé entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage et du corps ou de l'arbre et en ce qu'une douille métallique est interposée entre les surfaces en regard de l'organe de filtrage et de l'arbre ou du corps respectivement, cette douille comportant des moyens d'immobilisation en position adaptés pour coopérer avec des moyens complémentaires du corps ou de l'arbre, les surfaces en regard de l'organe de filtrage et de la douille et du manchon étant collées l'une sur l'autre. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties complémentaires comprennent au moins une partie en saillie (6a; 7a, 8a) du manchon et au moins une partie en creux (3a; la) du corps et/ou de l'arbre. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que les parties en creux (3a; la) sont formées par des évidements ménagés dans le corps et/ou l'arbre. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le ou chaque manchon est en matière plastique.