Brevet FR2724697A1 — publié le 19960322

La présente invention concerne une goupille élastique cylindrique creuse pouvant servir d'axe creux pour supporter une pièce ayant un alésage cylindrique ou pour l'assemblage d'au moins deux pièces présentant des alésages cylindriques alignés. On connaît des goupilles élastiques destinées à être engagées dans un ou plusieurs alésages alignés dont le diamètre est inférieur à celui de la goupille à l'état libre. Elles se composent d'un cylindre creux qui comprend une fente traversant sa paroi d'une extrémité à l'autre et généralement une partie biseautée située à l'une au moins des extrémités. Le diamètre d'une telle goupille de l'art antérieur peut ainsi se réduire élastiquement par le rétrécissement de ladite fente. Le diamètre de cette goupille diminue sur la totalité de sa longueur et la goupille est maintenue en position par serrage, du fait qu'elle tend vers le diamètre qu'elle présente à l'état libre. De telles goupilles présentent des inconvénients dans la mesure où, lors de leur manipulation, elles s'enchevêtrent facilement, la paroi d'une première goupille s'insérant dans la fente d'une seconde goupille, de sorte que plusieurs goupilles peuvent s'enchaîner les unes aux autres. La présente invention a pour but de fournir des goupilles qui ne présentent plus cet inconvénient. Une goupille selon l'invention est constituée par un cylindre creux en matériau élastique, ledit cylindre comprenant une fente s'étendant sur toute la longueur de la goupille d'une extrémité à l'autre. Elle est caractérisée en ce qu'au moins un redan est situé sur l'un des bords de la fente dans au moins l'une des parties terminales de la fente, ledit redan étant relevé par rapport à la surface de la goupille. Le redan est soulevé de préférence d'au moins l'épaisseur de la paroi du cylindre creux. Dans un mode de réalisation particulier, le redan déborde dans la fente. De préférence, l'extrémité du redan débordant dans la fente atteint au moins la moitié de la largeur de la fente lorsque la goupille n'est pas sous con traite. Un redan selon l'invention permet de limiter le déplacement axial de la goupille du fait qu'il est relevé par rapport à la surface de la goupille. Lorsqu'en outre le redan déborde dans la fente, il agit également comme système antienchevêtrement. Dans une goupille de l'invention, le redan peut être obtenu en faisant une entaille dans l'un des bords de la fente dans la partie terminale. Si l'entaille est sensiblement perpendiculaire au bord de la fente, le redan est constitué par au moins l'un des deux bords de l'entaille relevé au-dessus de la surface de la goupille. Si l'entaille est pratiquée le long d'une ligne qui a au moins une partie non perpendiculaire à la fente, le redan peut être relevé au-dessus de la surface de la goupille et déborder dans la fente. Une goupille selon l'invention peut comprendre de manière classique une fente longitudinale. Dans ce cas, le serrage est très hétérogène à l'intérieur du ou des alésages dans lesquels la goupille est engagée. En effet, la contrainte de serrage est nulle à l'endroit de la fente puisque celle-ci ne présente pas de métal, et maximale dans la zone diamétralement opposée à la fente. Dans une variante, la goupille peut comporter une fente hélicoïdale. Une telle goupille est constituée par une feuille qui a quatre côtés, qui est constituée par un matériau élastique, et qui est enroulée autour d'un axe pour former une spire. La feuille a un premier côté et un deuxième côté parallèles entre eux et de même longueur p qui correspond au périmètre de la goupille. La distance 1 entre le premier et le deuxième côté correspond à la longueur de la goupille. Le troisième côté de la feuille est une ligne convexe qui comporte un point de rebroussement et qui délimite une partie convexe contigue au rectangle délimité par les premier et deuxième côtés de la feuille Le quatrième côté de la feuille est homothétique du troisième côté.L'axe de la goupille cylindrique, correspondant à l'axe d'enroulement de la feuille, est un axe parallèle au plan de la feuille et perpendiculaire aux premier et deuxième côtés parallèles de la feuille. La hauteur h entre le point de rebroussement de la ligne constituant le troisième côté de la feuille et la base de la partie convexe que ce troisième côté délimite est au moins égale au périmètre de la goupille. Dans une telle goupille, la fente s'étend d'un bord de la goupille à l'autre, en coupant au moins deux fois chaque génératrice de la goupille cylindrique, les bords de la fente étant respectivement les troisième et quatrième côtés de la feuille. Le périmètre de la goupille correspond à la longueur p des premier et deuxième côtés parallèles de la feuille utilisée pour élaborer la goupille.Chaque secteur longitudinal présente la même superficie de matière, bien que celle-ci soient interrompue au moins deux fois par la fente. La contrainte de serrage est par conséquent sensiblement identique sur chaque génératrice de la goupille. 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. Dans une goupille selon l'invention à fente hélicoïdale, il peut être avantageux de recourber vers l'intérieur de la goupille, la zone correspondant au point de rebroussement du troisième côté de la feuille, de manière que cette zone forme un angle proche de 90 avec la surface de la goupille. Une telle caractéristique facilite le montage et le démontage de la goupille à l'aide d'un instrument du type "clé à sardine". L'importance de la zone recourbée vers l'intérieur est déterminée en fonction du type de montage de la goupille. Une goupille selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs fentes transversales perpendiculaires à son axe afin de rendre certaines de ses zones élastiquement indépendantes les unes des autres. Ce mode de réalisation de la goupille selon l'invention est particulièrement utile lorsque la goupille sert à assembler des pièces qui n'ont pas rigoureusement le même diamètre d'alésage. Lorsque la goupille selon l'invention est destinée à être utilisée dans un assemblage dans lequel elle est soumise à un effort de cisaillement qui serait très important, voire supérieur à sa limite de cisaillement transversal, elle comporte de préférence une zone de rebroussement du troisième côté recourbée vers l'intérieur de la goupille, et une goupille auxiliaire comportant une fente longitudinale et une découpe dans laquelle la zone de rebroussement peut être insérée. De la sorte, la goupille auxiliaire interne est immobilisée dans la goupille de l'invention. La présente invention sera expliquée ci-dessous plus en détail par référence aux figures annexées. La figure 1 représente une goupille selon l'invention à fente longitudinale. Les figures 2a et 2b représentent chacune une vue agrandie de la partie terminale d'une goupille selon l'invention. La figure 3 représente diverses formes d'entailles et de redans. La figure 4 représente une feuille utilisée pour former une goupille à fente hélicoïdale. La figure 5 représente une goupille à fente hélicoïdale. La figure 6 représente une feuille utilisée pour former une goupille à fente hélicoïdale, comprenant des fentes transversales. La figure 7 représente une goupille à fente hélicoïdale comprenant des fentes transversales. La figure 8 représente une vue en coupe suivant l'axe ZZ d'une goupille selon la figure 5. La figure 9 représente une goupille auxiliaire interne. La goupille 20 représentée sur la figure 1 comprend une fente longitudinale 21 qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la goupille. A chacune des extrémités (22, 22') de la fente, la goupille comprend un redan (23, 23'). Chacune des extrémités (24, 24') de la goupille comprend un chanfrein qui facilite la mise en place de la goupille dans un alésage. Les figures 2a et 2b représentent une vue agrandie de l'extrémité 22 d'une fente 21 munie d'un redan 23. Le redan est soulevé de manière à dépasser de la surface de la goupille, et il est décalé vers la fente de manière à déborder au moins jusqu'à la moitié de la fente lorsque la goupille est au repos. La figure 2a représente une vue en oblique de la partie terminale comprenant le redan, la figure 2b représente une vue suivant l'axe a-a de la figure 1, tangent à la goupille cylindrique. La figure 3 représente plusieurs modes de réalisation de l'entaille, qui sont donnés pour illustrer l'invention. Bien entendu, toute autre forme d'entaille qui permet de soulever la partie découpée au-dessus de la surface de la goupille et de la faire déborder dans la fente fait partie de la présente invention. La figure 4 représente une feuille utilisée pour fabriquer une goupille à fente hélicoidale. La feuille représentée sur la figure 4 comprend un premier côté 1 et un deuxième côté 2 parallèles entre eux et dont la longueur correspond au périmètre p de la goupille, non comprise la largeur de la fente, un troisième côté 3 ayant une forme convexe et un qua trième côté 4 homothétique du côté 3. La forme convexe du côté 3 ajoute une partie sensiblement triangulaire au rectangle constitué par les côtés 1 et 2, et la forme du côté 4 a pour effet un évidement dans ledit rectangle. Dans le mode de réalisation représenté, le troisième côté 3 est en forme de V et délimite une partie triangulaire. On peut néanmoins envisager des formes différentes pour ce troisième côté, notamment une forme en U, une forme en courbe de Gauss, ou des formes qui leurs sont proches.La partie triangulaire est représentée sur la figure 4 avec une symétrie par rapport à la ligne médiane de la feuille parallèle aux premier et deuxième côtés de la feuille. Elle pourrait tout aussi bien ne pas être symétrique par rapport à cette ligne médiane. Il en serait de même pour toute autre forme du troisième côté. Le troisième côté 3 comprend un épaulement (5, 5') à chacune de ses extrémités et le côté homothétique 4 comprend les pro fils homothetiques (6, 6'). Un redan (l0,l0') est découpé dans les parties 5 et 5'. La figure 5 représente une goupille à une fente hélicoïdale selon l'invention. Elle est obtenue par enroulement autour de l'axe XX de la feuille représentée sur le figure 4. La fente hélicoïdale 7 a pour bords les troisième et quatrième côtés (3, 4) de la feuille. Les extrémités 8 et 8' de la fente 7 correspondent respectivement aux épaulements (5, 6) et (5', 6') de la feuille représentée sur la figure 4. Chacune de ces extrémités comprend un redan (10, l0'). La longueur de la goupille correspond à la distance entre le côté 1 et le côté 2 de la feuille. La figure 6 représente une feuille analogue à la feuille de la figure 4, qui comporte en outre deux fentes (9,9') découpées dans la partie de la feuille délimitée par le troisième côté 3. Bien entendu, ces fentes perpendiculaires à l'axe d'enroulement de la feuille pourraient être situées sur une autre partie du côté 3 ou sur le côté 4. Leur profondeur dépend de l'effet recherché. Bien entendu, une goupille à fente longitudinale pourrait comprendre également au moins une fente perpendiculaire à l'axe de la goupille. La figure 7 représente une goupille obtenue par enroulement d'une feuille telle que représentée sur la figure 6. La goupille comprend, outre la fente hélicoïdale 7, des fentes (9,9') qui se présentent sous forme de fentes transversales qui délimitent trois zones Zl, Z2 et Z3 élastiquement indépendantes. Bien entendu, une goupille selon la présente invention peut comporter un nombre différent de fentes transversales, en fonction du nombre de pièces qu'elle doit traverser. La figure 8 représente une vue en coupe suivant ZZ d'une goupille selon la figure 5, dont la zone C autour du point de rebroussement de la ligne constituant le troisième côté 3 a été recourbée vers l'intérieur, et dans laquelle un système de montage dit "clé à sardine" 13 a été inséré. L'extrémité du système de montage 13 comprend une fente 14 dont la profondeur est supérieure à la longueur de la zone C recourbée. Lorsqu'une goupille selon l'invention comprenant une zone C recourbée doit être montée pour assembler des pièces, le dispositif 13 est introduit dans la goupille. La zone C recourbée de la goupille s'engage dans la fente 14 du dispositif 13 et l'on tourne le dispositif dans le sens qui provoque la diminution du diamètre de la goupille par rapprochement des bords de la fente 7, ce qui permet de l'insérer aisément dans les alésages des pièces à assembler. Lorsque la goupille est en place, on retire le dispositif 13, le diamètre de la goupille tend alors vers sa valeur maximale et la goupille vient serrer par contact avec l'intérieur des alésages des pièces à assembler. Pour démonter une goupille, on introduit le dispositif 13 dans la goupille de manière à engager la zone C recourbée dans la fente 14 et on tourne le dispositif de manière à diminuer le diamètre de la goupille, ce qui permet d'extraire la goupille sans efforts. La figure 9 représente une goupille auxiliaire pouvant se monter dans la goupille de l'invention. La goupille auxiliaire est un cylindre creux comprenant une fente longitudinale 17 et un logement 16. La zone de rebroussement C de la goupille de l'invention venant se placer dans lé logement 16, interdisant ainsi à la goupille auxiliaire tout déplacement axial. Cette goupille intérieure permet de rigidifier la goupille de l'invention si nécessaire. REVENDICATIONS 1. Goupille élastique pour l'assemblage d'au moins deux pièces présentant chacune au moins un alésage substantiellement cylindrique, les différents alésages étant alignés, constituée par un cylindre creux en matériau élastique, ledit cylindre comprenant une fente s'étendant sur toute la longueur de la goupille d'une extrémité à l'autre, caractérisée en ce qu'au moins un redan est situé sur l'un des bords de la fente dans au moins l'une des parties terminales de la fente, ledit redan étant relevé par rapport à la surface de la goupille. 2. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le redan déborde dans la fente. 3. Goupille selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'extrémité du redan débordant dans la fente atteint au moins la moitié de la largeur de la fente lorsque la goupille n'est pas sous contrainte. 4. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce que le redan est soulevé de préférence d'au moins l'épaisseur de la paroi du cylindre creux. 5. Goupille selon la revendication 1, caractérisé en ce que le redan est constitué par au moins l'un des bords relevé d'une entaille pratiquée dans l'un des bords de la fente dans la partie terminale. 6. Goupille selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'entaille est effectuée le long d'une ligne qui a au moins une partie non perpendiculaire à la fente. 7. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une fente longitudinale. 8. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une fente hélicoïdale. 9. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend une ou plusieurs fentes transversales perpendiculaires à son axe qui délimitent des zones élastiquement indépendantes les unes des autres. 10. Goupille selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle est constituée par une feuille qui a quatre côtés, qui est constituée par un matériau élastique, et qui est enroulée autour d'un axe pour former une spire, un premier côté et un deuxième côté étant parallèles entre eux et de même longueur p qui correspond au périmètre de la goupille, le troisième côté de la feuille étant une ligne convexe qui comporte un point de rebroussement et qui délimite une partie convexe contigue au rectangle délimité par les premier et deuxième côtés de la feuille, le quatrième côté de la feuille étant homothétique du troisième côté, l'axe de la goupille cylindrique, correspondant à l'axe d'enroulement de la feuille, étant un axe parallèle au plan de la feuille et perpendiculaire aux premier et deuxième côtés parallèles de la feuille, la hauteur h entre le point de rebroussement de la ligne constituant le troisième côté de la feuille et la base de la partie convexe que ce troisième côté délimite étant au moins égale au périmètre de la goupille. 11. Goupille selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend un chanfrein à chacune de ses extrémités. 12. Goupille selon la revendication 10, caractérisée en ce que la zone correspondant au point de rebroussement du troisième côté de la feuille est recourbée vers l'intérieur de la goupille de manière que cette zone forme un angle proche de 90" avec la spire. 13. Goupille selon la revendication 12, caractérisée en ce qu'elle comprend une goupille auxiliaire interne constituée par un cylindre creux comportant une fente longitudinale et une découpe dans laquelle la zone de rebroussement peut être insérée.