Brevet FR2712357A1 — publié le 19950519

La présente invention concerne un perfectionnement d'un assemblage mécanique. L'invention concerne plus particulièrement un assemblage mécanique du type comportant une vis dont le corps fileté est vissé dans l'extrémité taraudée d'un arbre et dont la tête comporte une face radiale de serrage qui est en butée contre la face radiale annulaire d'extrémité de l'arbre. Selon une conception connue d'un tel type d'assemblage vissé, la face radiale d'appui ou de serrage de la vis qui vient en contact avec la face annulaire d'extrémité de l'arbre est plane. Il est également connu d'interposer entre ces deux faces une ou plusieurs rondelles de conceptions diverses permettant d'améliorer la tenue de l'assemblage et permettant d'accroître la résistance de l'assemblage au desserrage et/ou au dévissage. Ce type d'assemblage connu pose néanmoins différents problèmes résultant des opérations initiales de serrage. En effet, en cas de serrage excessif, on constate que la pression axiale exercée par la face de serrage de la vis sur l'extrémité tubulaire de l'arbre provoque une déformation de cette dernière aboutissant, par un phénomène d'évasement, à l'accroissement de son diamètre. Une telle déformation n'est pas admissible dans de nombreux dispositifs mécaniques incorporant un tel type d'assemblage, et notamment dans le cas d'une vis de butée pour un lanceur de démarreur de véhicule automobile comme cela sera expliqué par la suite. De plus, et malgré un effort de serrage initial important, on constate des phénomènes de desserrage accidentel de l'assemblage, notamment lorsque ce dernier est utilisé dans des conditions sévères et qu'il est soumis & des vibrations, des chocs, etc. Le desserrage peut aboutir au dévissage et à la désolidarisation des deux composants de l'assemblage. Un tel type d'assemblage mécanique est notamment utilisé dans la réalisation d'un démarreur de moteur thermique de véhicule automobile du type comportant un pignon de lanceur qui est monté coulissant sur un arbre de lanceur dont une extrémité libre taraudée reçoit le corps fileté d'une vis de butée qui délimite la course axiale du pignon par rapport à l'arbre du lanceur. Dans ce cas, une déformation initiale, résultant du serrage, de la partie d'extrémité de l'arbre du lanceur n'est pas admissible dans la mesure o elle empêche le mouvement de coulissement libre du pignon de lanceur sur son arbre et une désolidarisation accidentelle ultérieure des deux composants de l'assemblage peut entraîner des dommages importants pour le moteur thermique équipé du démarreur et/ou pour certains de ses équipements. La présente invention a pour but de proposer un assemblage mécanique du type mentionné précédemment, qui soit de conception simple et économique, et qui remédie aux inconvénients qui viennent d'être mentionnés. Dans ce but, l'invention propose un assemblage mécanique caractérisé en ce que la face radiale de serrage de la tête de la vis comporte une empreinte conformée de manière à empêcher tout évasement de la portion d'extrémité de l'arbre lors du serrage de la vis. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - l'empreinte présente un profil de révolution autour de l'axe de la vis; - l'empreinte présente un profil en tronc de cône; - l'empreinte est conformée de manière à provoquer une déformation radiale vers l'intérieur de la portion d'extrémité de l'arbre lors du serrage de la vis; - en position serrée, la portion d'extrémité de l'arbre déformée radialement vers l'intérieur s'étend en regard d'un épaulement formé sur le corps fileté de la vis l'épaulement délimite axialement le filetage du corps fileté de la vis; la portion d'extrémité de l'arbre comporte un chanfrein extérieur qui, lors du serrage, coopère avec l'empreinte. L'invention propose également un démarreur de véhicule automobile du type comportant un pignon de lanceur monté coulissant sur un arbre de lanceur dont une extrémité libre taraudée reçoit le corps fileté d'une vis de butée qui délimite la course axiale du pignon par rapport à l'arbre, caractérisé en ce que la vis de butée et l'arbre de lanceur constituent un assemblage mécanique réalisé conformément aux enseignements de l'invention. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaltront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - La figure 1 est une vue en coupe illustrant un démarreur de véhicule automobile comportant un assemblage mécanique selon l'état de la technique; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1 illustrant une position différente de fonctionnement du démarreur; - la figure 3 est une vue en section axiale, à plus grande échelle, de l'assemblage mécanique selon l'état de la technique faisant partie du démarreur illustré aux figures 1 et 2 et représenté en position non serrée; - la figure 4 est une vue similaire & celle de la figure 3 sur laquelle l'assemblage est illustré en position serrée; - les figures 5 et 6 sont des vues similaires à celles des figures 3 et 4 qui illustrent un assemblage mécanique réalisé conformément aux enseignements de l'invention; - la figure 7 est une vue en perspective éclatée avec arrachements partiels d'un assemblage mécanique réalisé conformément aux enseignements de l'invention. On a représenté aux figures 1 et 2 un démarreur 10 d'une conception classique et connue et qui comporte notamment un pignon de lanceur 12 qui est monté coulissant axialement sur un arbre de lanceur 14 et dont les déplacements sont commandés par une fourchette 16. L'arbre de lanceur 14 est un arbre dont la portion d'extrémité axiale 18 est creuse et taraudée et reçoit une vis de butée 20 dont la tête 22 comporte un collet radial 24 qui est susceptible de coopérer avec un jonc annulaire de butée 26 agencé dans l'alésage interne 28 du pignon de lanceur 12. Le démarreur est illustré au repos à la figure 1 et en position actionnée à la figure 2 sur laquelle on peut voir que le collet radial 24 de la tête 22 de la vis est en appui contre le jonc de butée 26 de manière à limiter la course axiale, vers la gauche en considérant la figure 2, du pignon par rapport à l'arbre de lanceur 14. L'assemblage mécanique constitué par la vis 20 et l'arbre 14, selon l'état de la technique, est illustré plus en détail aux figures 3 et 4 sur lesquelles on voit que le corps fileté 30 de la vis 20 est vissé dans un taraudage 32 réalisé dans la portion d'extrémité tubulaire 18 de l'arbre 14. La face d'appui ou de serrage 34 de la tête 22 de la vis 20 est une face radiale plane en forme de secteur annulaire qui est séparée du corps fileté 30 par une gorge radiale 36. La face radiale d'extrémité 38 de la portion tubulaire 18 de l'arbre 14 est une face annulaire plane qui, lors du serrage, vient coopérer avec la face plane de serrage 34 de la tête 22 de la vis 20. Avant le serrage, les diamètres extérieurs de la portion tubulaire d'extrémité 18 et du corps de la tête 22 de la vis 20 sont sensiblement égaux de manière à constituer un ensemble de diamètre constant pour permettre le passage du jonc 26 en coulissement le long de la zone de raccordement entre ces deux diamètres lors du déplacement axial du pignon de lanceur 12 par rapport à l'arbre 14 du lanceur. En cas de serrage excessif, et comme cela est illustré à la figure 4, on constate un phénomène d'évasement radial vers l'extérieur de la portion d'extrémité tubulaire 18 de l'arbre 14. Ce phénomène d'évasement a pour inconvénient d'une part d'accroître le diamètre de la portion 18 et, d'autre part, de réduire la longueur en prise entre le filetage 30 et le taraudage 32. L'accroissement du diamètre extérieur de la portion 18 peut nuire au bon fonctionnement du lanceur en limitant la course axiale du pignon par rapport à l'arbre 14 par la venue en contact du jonc 26 avec la portion évasée 18, et la réduction de la longueur de l'assemblage fileté en prise nuit & sa tenue au desserrage. On décrira maintenant le mode de fonctionnement de l'invention illustré aux figures 5 à 7 sur lesquelles des éléments identiques ou similaires à ceux illustrés sur les figures 3 à 4 sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Conformément à l'invention, la face de serrage 34 de la tête 22 de la vis 20 comporte une empreinte 40 qui, dans l'exemple illustré sur les figures, est une empreinte en forme de tronc de cône centré sur l'axe de la vis. L'empreinte 40 est ainsi conformée de manière à s'opposer d'une part à tout phénomène d'évasement de la portion d'extrémité tubulaire 18 de l'arbre 14 et, d'autre part, provoquer un resserrement radial vers l'intérieur de la portion d'extrémité 18 lors du serrage. En effet, comme on peut le constater sur la figure 6, l'empreinte 40 agit lors du serrage comme un chanfrein de guidage qui provoque la pénétration de la portion tubulaire d'extrémité à l'intérieur de l'empreinte 40 en provoquant un phénomène de déformation radiale vers l'intérieur. On constate qu'il ne subsiste donc plus aucun phénomène d'évasement de la portion tubulaire d'extrémité 18 et que le diamètre extérieur de l'ensemble constitué par la portion d'extrémité 18 de l'arbre 14 et par le corps de la tête 22 de la vis 20, est sensiblement constant sur toute la longueur de l'assemblage. De plus, la portion d'extrémité 18 resserrée radialement vers l'intérieur, et notamment la face annulaire d'extrémité 38, s'étend en regard de l'épaulement 42 qui délimite axialement le corps fileté de la vis 20. Cette coopération constitue une butée axiale qui s'oppose ultérieurement à tout desserrage accidentel de l'assemblage mécanique. La figure 7 est une représentation en perspective de l'assemblage illustré aux figures 5 et 6 et sur laquelle, conformément & un perfectionnement de l'invention, on a représenté un chanfrein extérieur 44 formé au voisinage de l'extrémité de la portion tubulaire 18 de l'arbre 14, chanfrein qui améliore le phénomène de resserrement radial vers l'intérieur lors de l'opération de serrage, en coopération avec l'empreinte conique 40. REVENDICATIONS 1. Assemblage mécanique du type comportant une vis (20) dont le corps fileté (30) est vissé dans l'extrémité taraudée (18, 32) d'un arbre et dont la tête comporte une face radiale de serrage (34) qui est en butée contre la face radiale annulaire d'extrémité (38) de l'arbre (14), caractérisé en ce que la face radiale de serrage (34) de la tête (22) de la vis (20) comporte une empreinte (40) conformée de manière à empêcher tout évasement de la portion d'extrémité (18) de l'arbre (14) lors du serrage de la vis (20). 2. Assemblage mécanique selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'empreinte (40) présente un profil de révolution autour de l'axe de la vis. 3. Assemblage mécanique selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'empreinte (40) présente un profil en tronc de cône. 4. Assemblage mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'empreinte (40) est conformée de manière à provoquer une déformation radiale vers l'intérieur de la portion d'extrémité (18) de l'arbre (14) lors du serrage de la vis (20). 5. Assemblage mécanique selon la revendication 4, caractérisé en ce que, en position serrée, la portion d'extrémité (18) de l'arbre déformé radialement vers l'intérieur s'étend en regard d'un épaulement (42) formé sur le corps fileté (30) de la vis. 6. Assemblage mécanique selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaulement (42) délimite axialement le filetage du corps fileté (30) de la vis (20). 7. Assemblage mécanique selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion d'extrémité (18) de l'arbre (14) comporte un chanfrein extérieur (44) qui, lors du serrage, coopère avec l'empreinte (40). 8. Démarreur (10) de véhicule automobile du type comportant un pignon de lanceur (12) monté coulissant sur un arbre de lanceur (14) dont une extrémité libre taraudée (18) reçoit le corps fileté d'une vis de butée (20, 24) qui délimite la course axiale du pignon (12) par rapport à l'arbre (14), caractérisé en ce que la vis de butée (20) et l'arbre de lanceur (14, 18) constituent un assemblage mécanique conforme & l'une quelconque des revendications précédentes.