Brevet FR2716944A1 — publié le 19950908

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure, notamment pour un joint à tripode, comportant trois rainures de guidage s'étendant parallèlement à l'axe et présentant chacune deux chemins de guidage, dans lesquelles sont guidés des ensembles à galet composés chacun d'un galet intérieur et d'un galet extérieur monté tournant sur le galet intérieur, et disposés chacun sur un tourillon orienté radialement par rapport à l'axe du joint et se trouvant en correspondance avec les rainures de guidage, les rainures de guidage étant formées, au moins dans la zone des chemins de guidage qui leurs sont associés, par des inserts en un matériau trempé. L'invention se rapporte également à une partie de joint extérieure fabriquée selon ce procédé. On a déjà proposé de construire une partie de joint extérieure pour un joint à tripode, en une matière plastique renforcée de fibres, et de réaliser les rainures de guidage par des inserts en acier (voir document FR-A1 669 979). L'inconvénient de la partie de joint extérieure ici décrite, réside toutefois dans le fait qu'en raison de la forte production de chaleur engendrée dans le joint suite aux frottements, la stabilité à la température de la matière plastique renforcée de fibres n'est pas suffisante. Avec le temps s'établissent, sous l'effet de la sollicitation par un couple, des phénomènes de fluage, de sorte que la stabilité de forme de la partie de joint extérieure n'est plus garantie. Selon une autre proposition, l'enveloppe est fabriquée, par exemple, en fonte d'aluminium, les inserts étant directement encastrés au moulage (document DE-OS 3020193). Un inconvénient sérieux de cette proposition réside dans le fait que les inserts, après leur insertion dans l'enveloppe, ne sont pas orientés de manière suffisamment précise. Aussi, il en résulte la nécessité impérative de réaliser une reprise d'usinage, par exemple par rectification, ce qui entraîne des coûts supplémentaires. Le but de l'invention consiste à fournir un procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure pour un joint à tripode, qui, pour un mode de construction composite, nécessite un minimum d'usinage à la machine, et permet d'obtenir une précision de fabrication élevée, du produit fini. Conformément à l'invention, ce but est atteint grâce à la solution suivante caractérisée en ce que les inserts, au cours d'une première étape, sont insérés dans une enveloppe pré-façonnée de manière correspondante, réalisée en un matériau aisément déformable, et présentant sensiblement une configuration de forme hexagonale quant à sa forme extérieure, en ce que lors d'une seconde étape, un mandrin de formage correspondant quant à ses dimensions extérieures, au contour intérieur de la partie de joint extérieure, à réaliser, est introduit à l'intérieur de l'ensemble composite constitué des inserts et de l'enveloppe, et en ce que lors d'une troisième étape, l'enveloppe est déformée radialement vers l'intérieur en enserrant au moins partiellement les inserts, les inserts étant maintenus dans une position définie, les uns par rapport aux autres, par le mandrin de formage. L'avantage du procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure pour un joint à tripode, conforme à l'invention, réside dans le fait que les inserts dont le façonnage et l'usinage sont achevés, sont maintenus, durant l'opération de compression, dans une position précisément définie, les uns par rapport aux autres, par l'utilisation d'un mandrin de formage, ce qui permet de supprimer toute reprise d'usinage après l'achèvement de la fabrication de la partie de joint extérieure. Avant l'opération de compression, les inserts peuvent être aisément soumis en tant que pièces individuelles, aux traitements thermiques nécessaires, et également être amenés à leur configuration fonctionnelle appropriée. Selon une configuration avantageuse du procédé, la force destinée à la déformation dirigée vers l'intérieur, de l'enveloppe, est appliquée par au moins trois mors de formage pouvant effectuer une avance de travail dirigée radialement vers l'intérieur et agissant entre les chemins de guidage. Ce procédé se distingue par un mode de construction simple des outils de formage. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, la force destinée à la déformation dirigée radialement vers l'intérieur est appliquée par six mors de formage pouvant effectuer une avance de travail radiale, et l'on met en oeuvre deux jeux de mors de formage présentant des surfaces d'appui différentes, sollicitant l'enveloppe, les mors d'appui de surfaces d'appui différentes étant agencés de manière alternée. Un effet avantageux obtenu dans le cas de l'utilisation de ce procédé, réside dans le fait que les contraintes de compression à l'intérieur de l'enveloppe sont ainsi réparties de manière sensiblement uniforme sur la section transversale. Selon une autre configuration de l'invention, des évidements sur l'enveloppe, qui présentent une contre-dépouille en direction radiale, sont sollicités par des tenons de compression de forme correspondante, disposés sur les surfaces d'appui, les tenons de compression étant introduits axialement dans les évidements. L'évidement sur l'enveloppe, pourvu d'une contre-dépouille et orienté dans la direction axiale, permet d'obtenir une répartition prioritaire des contraintes de compression dans des zones nécessitant des déformations élevées. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, l'enveloppe pré-façonnée est fabriquée par filage. La réalisation de l'enveloppe pré-façonnée par un procédé de filage, permet une fabrication et une mise en forme économique de l'enveloppe. Selon une autre caractéristique de l'invention, les inserts sont pourvus d'échancrures ou d'encoches orientées perpendiculairement à l'axe du joint et destinées à la fixation axiale. Comme les inserts sont au moins partiellement enserrés par le matériau de l'enveloppe à déformer, on obtient, sans surcoût, un arrêt axial des inserts dans l'enveloppe. Une variante du procédé de fabrication de la partie de joint extérieure est caractérisée en ce que la liaison des inserts est engendrée par une déformation dirigée radialement vers l'extérieur, de nervures disposées entre les rainures de guidage, la pression de compression dirigée radialement vers l'extérieur étant appliquée par un mandrin de compression conique, sollicité par une force extérieure, déplacé axialement vers l'intérieur de la partie de joint extérieure et agissant sur des mors de compression mobiles radialement, et en ce que la pression de compression agissant radialement vers l'extérieur, est absorbée par des mors de formage s'appuyant sur un anneau de support. Dans la partie de joint extérieure fabriquée d'après le procédé qui vient d'être évoqué, l'enveloppe est fabriquée en un alliage d'aluminium. L'utilisation d'un alliage d'aluminium pour l'enveloppe, permet d'obtenir une bonne déformabilité de l'enveloppe, et en outre, une certaine réduction de poids. Selon une configuration avantageuse de l'invention, les rainures de guidage sont formées, chacune, par un insert individuel. Selon un autre mode de réalisation, les rainures de guidage sont formées par des inserts séparés, associés chacun à un chemin de guidage. L'utilisation d'inserts associés chacun à un seul chemin de guidage, permet de garantir une fabrication simple et économique des inserts. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, deux chemins de guidage voisins, associés toutefois, chacun, à des rainures de guidage distinctes, sont formés par un insert individuel. Ce mode de réalisation permet également une fabrication relativement économique des inserts. Dans la suite, l'invention va être explicitée plus en détail, au regard d'exemples de réalisation représentés sur les dessins annexés, qui montrent: Fig. 1 une section transversale d'une partie de joint extérieure, dans laquelle des inserts séparés pour chaque chemin de guidage, sont fixés par compression dans l'enveloppe. Fig. 2 une partie de joint extérieure dans laquelle deux chemins de guidage voisins, associés toutefois, chacun, à des rainures de guidage distinctes, sont formés par un insert individuel. Fig. 3 une section transversale d'une partie de joint extérieure dans laquelle chaque rainure de guidage est réalisée par un insert individuel. Fig. 4 une coupe longitudinale de la partie de joint extérieure selon la figure 3, dans laquelle la longueur axiale des inserts est inférieure à la longueur axiale de l'enveloppe. Fig. 5 une vue frontale d'un joint dans lequel les galets se rétrécissent radialement vers l'intérieur en suivant une courbe, les inserts étant adaptés et formant chacun des chemins de guidage associés à deux rainures de guidage distinctes. Fig. 5a une coupe longitudinale du joint selon la figure 5. Fig. 6 une vue frontale d'une partie de joint extérieure montrant la disposition de deux mors de formage opposés, qui présentent des surfaces d'appui différentes. Fig. 7 une vue frontale d'une partie de joint extérieure comportant deux mors de formage, dont l'un est pourvu, sur les surfaces d'appui, de tenons de compression à contre dépouille. Fig. 8 un insert qui est pourvu d'un passage au centre, ou bien d'encoches, en vue de recevoir du matériau déformé radialement, de l'enveloppe, en guise d'arrêt axial. Fig. 8a une vue de dessus correspondant à la figure 8. Fig. 9 une vue frontale d'une partie de joint extérieure, présentant la disposition complète de six mors de compression, en position de travail. Fig. 10 une vue frontale d'une partie de joint extérieure, dans laquelle le formage est produit par des déformations dirigées radialement de l'intérieur vers l'extérieur. Fig. 11 une section transversale d'une enveloppe fabriquée par filage. Dans la partie de joint extérieure 1 représentée sur la figure 1, la partie de joint intérieure 2 comportant les tourillons de tripode 3 dirigés radialement vers l'extérieur et les galets 4, est indiquée de manière symbolique. Les rainures de guidage 10 sont formées, sur la figure 1, par deux inserts 6 séparés l'un de l'autre, et associés chacun à un chemin de guidage 11. Sur la périphérie extérieure de l'enveloppe 5 sont prévus trois évidements 12 répartis de manière uniforme sur la périphérie, et s'étendant radialement vers l'intérieur ainsi que sur toute la longueur axiale de l'enveloppe. Les évidements 12 sont réalisés de manière à présenter une contre-dépouille effective dans la direction radiale. Ils sont destinés à recevoir des tenons de compression 15 prévus sur les surfaces d'appui 14a des mors de formage 13. Sur la figure 2 est représentée en section transversale, une partie de joint extérieure 1 dans laquelle les inserts 8 forment chacun deux chemins de guidage 11 voisins, qui n'appartiennent toutefois pas à une même rainure de guidage 10. Les inserts 8 sont pourvus de passages 21 dans lesquels peut pénétrer radialement du matériau de l'enveloppe 5, lors de la compression, en vue d'arrêter les inserts 8 à l'encontre d'un déplacement axial. La figure 3 montre une section transversale d'une partie de joint extérieure 1, dans laquelle les rainures de guidage 10 sont formées chacune par un insert individuel 7. La figure 4 montre une coupe longitudinale correspondant à la figure 3, et montrant que les inserts 7 présentent une longueur axiale moindre que l'enveloppe 5. En raison de l'opération de compression s'effectuant en étant dirigée radialement vers l'intérieur, du matériau sera refoulé par compression autour des surfaces extérieures axiales des inserts 7 en arrêtant ainsi ces inserts 7 à l'encontre d'un déplacement axial. La figure 5 montre une coupe d'un joint, dans lequel le contour du galet extérieur 4 se rétrécit radialement vers l'intérieur en suivant une courbe, les inserts 8 étant adaptés au contour extérieur du galet 4. La figure 5a montre une coupe longitudinale d'un joint selon la figure 5. La partie de joint extérieure 1 est pourvue, dans le cas de la figure 5a, d'un bout d'arbre de raccordement 22. La figure 6 montre une partie de joint extérieure 1 comprenant les inserts 8, ainsi que deux mors de formage 13, qui présentent des surfaces d'appui différentes 14a et 14b. Sur le mors de formage 13 situé à droite sur la figure 6, sont prévus deux tenons de compression 15, qui produisent une compression plus uniforme du matériau de l'enveloppe 5, dans la zone des inserts 8, en venant s'engager dans les évidements 9. La figure 7 est similaire à la figure 6, les tenons de compression 15 présentant toutefois une contre-dépouille en s'engageant dans des évidements 12 en contre-dépouille, de l'enveloppe 5. Dans ce cas, les mors de formage 13 sont introduits axialement dans l'enveloppe 5. La figure 8 montre l'insert de support 8 qui est affecté à deux chemins de guidage 11 voisins, toutefois associés à des rainures de guidage 10 distinctes. La figure 8a montre la vue de dessus de l'insert 8 selon la figure 8. L'insert 8 est pourvu d'une fente 21. Sur les figures 8 et 8a sont, en outre, représentées des encoches 23, qui servent également à l'ancrage axial des inserts 6, 7 ou 8. La figure 9 montre la disposition de six mors de formage 13 autour de l'enveloppe 5. Un mandrin de formage 20 est disposé à l'intérieur de la partie de joint extérieure 1 à fabriquer. La figure 10 montre un procédé selon lequel la sollicitation par les forces extérieures pour la fixation des inserts 8 dans l'enveloppe 5, s'effectue radialement de l'intérieur vers l'extérieur. Dans le cas de la figure 10, la liaison obtenue par compression, entre les inserts 6, 7, 8 et l'enveloppe 5, est produite par une déformation dirigée radialement vers l'extérieur de zones déterminées de l'enveloppe 5. En ce qui concerne le procédé selon la figure 10, on met en oeuvre un mandrin de compression 17 conique, pouvant être déplacé axialement, et à l'aide duquel des mors de compression 18 sont déplacés radialement vers l'extérieur. Ces mors de compression 18 agissent sur des nervures 16 prévues sur l'enveloppe 5, qui subissent un refoulement et produisent la fixation des inserts 6, 7, 8. La force agissant radialement vers l'extérieur est absorbée par des mors de formage 13, qui pour leur part s'appuient sur un anneau de support 19. La figure 11 montre une ébauche d'enveloppe 5 non déformée, obtenue par filage. REVENDICATIONS. 1. Procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure pour un joint à tripode, comportant trois rainures de guidage s'étendant parallèlement à l'axe et présentant chacune deux chemins de guidage, dans lesquelles sont guidés des ensembles à galet composés chacun d'un galet intérieur et d'un galet extérieur monté tournant sur le galet intérieur, et disposés chacun sur un tourillon orienté radialement par rapport à l'axe du joint et se trouvant en correspondance avec les rainures de guidage, les rainures de guidage étant formées, au moins dans la zone des chemins de guidage qui leurs sont associés, par des inserts en un matériau trempé, caractérisé en ce que les inserts (6, 7, 8), au cours d'une première étape, sont insérés dans une enveloppe (5) pré-façonnée de manière correspondante, réalisée en un matériau aisément déformable, et présentant sensiblement une configuration de forme hexagonale quant à sa forme extérieure, en ce que lors d'une seconde étape, un mandrin de formage (20) correspondant quant à ses dimensions extérieures, au contour intérieur de la partie de joint extérieure (1), à réaliser, est introduit à l'intérieur de l'ensemble composite constitué des inserts (6, 7, 8) et de l'enveloppe (5), et en ce que lors d'une troisième étape, l'enveloppe (5) est déformée radialement vers l'intérieur en enserrant au moins partiellement les inserts (6, 7, 8), les inserts (6, 7, 8) étant maintenus dans une position définie, les uns par rapport aux autres, par le mandrin de formage (20). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force destinée à la déformation dirigée vers l'intérieur, de l'enveloppe (5), est appliquée par au moins trois mors de formage (13) pouvant effectuer une avance de travail dirigée radialement vers l'intérieur et agissant entre les chemins de guidage (11). 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force destinée à la déformation dirigée radialement vers l'intérieur est appliquée par six mors de formage (13) pouvant effectuer une avance de travail radiale, et en ce que l'on met en oeuvre deux jeux de mors de formage (13) présentant des surfaces d'appui (14a, 14b) différentes, sollicitant l'enveloppe (5), les mors d'appui (13) de surfaces d'appui (14a, 14b) différentes étant agencés de manière alternée. 4. Procédé selon l'une quelconque des reven dications 1 & 3, caractérisé en ce que des évidements (12) sur l'enveloppe (5), qui présentent une contredépouille en direction radiale, sont sollicités par des tenons de compression (15) de forme correspondante, disposés sur les surfaces d'appui (14a), les tenons de compression (15) étant introduits axialement dans les évidements (12). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'enveloppe (5) pré-façonnée est fabriquée par filage. 6. Procédé selon 1 'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les inserts (6, 7, 8) sont pourvus d'échancrures ou d'encoches (21, 23) orientées perpendiculairement à l'axe du Joint et destinées à la fixation axiale. 7. Procédé de fabrication d'une partie de joint extérieure, notamment pour un joint à tripode, comportant trois rainures de guidage s'étendant parallèlement à l'axe et présentant chacune deux chemins de guidage, dans lesquelles sont guidés des ensembles à galet composés chacun d'un galet intérieur et d'un galet extérieur monté tournant sur le galet intérieur, et disposés chacun sur un tourillon orienté radialement par rapport à l'axe du joint et se trouvant en correspondance avec les rainures de guidage, les rainures de guidage étant formées, au moins dans la zone des chemins de guidage qui leurs sont associés, par des inserts en un matériau trempé, caractérisé en ce que la liaison des inserts (6, 7 ou 8) est engendrée par une déformation dirigée radialement vers l'extérieur, de nervures (16) disposées entre les rainures de guidage (10), la pression de compression dirigée radialement vers l'extérieur étant appliquée par un mandrin de compression conique (17), sollicité par une force extérieure, déplacé axialement vers l'intérieur de la partie de joint extérieure et agissant sur des mors de compression (18) mobiles radialement, et en ce que la pression de compression agissant radialement vers l'extérieur, est absorbée par des mors de formage (13) s'appuyant sur un anneau de support (19). 8. Partie de joint extérieure fabriquée d'après le procédé selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 7, caractérisée en ce que l'enveloppe (5) est fabriquée en un alliage d'aluainiui. 9. Partie de joint extérieure selon la revendication 8, caractérisée en ce que les rainures de guidage (10) sont formées, chacune, par un insert individuel (7). 10. Partie de joint extérieure selon la revendication 8, caractérisée en ce que les rainures de guidage (10) sont formées par des inserts (6) séparés, associés chacun à un chemin de guidage (11). 11. Partie de joint extérieure selon la revendication 8, caractérisée en ce que deux chemins de guidage (11) voisins, associés toutefois, chacun, à des rainures de guidage (10) distinctes, sont formés par un insert individuel (8).