Brevet FR2802255A1 — publié le 20010615

L'invention se rapporte à un procédé de fabrication arbre cannelé ainsi qu'à un arbre obtenu par ledit procédé. invention concerne plus particulièrement un procède de fabrication d'un arbre cannelé destiné à être emmanché dans une pièce femelle. L'arbre cannelé comporte au moins une gorge prévue pour accueillir un élément de blocage longitudinal de l'arbre dans la pièce femelle. Après la réalisation des cannelures, l'usinage de la gorge provoque en géneral des bavures de matière sur l'arbre. Ces bavures peuvent gêner l'emmanchement de l'arbre dans la pièce femelle, en particulier lorsque l'emmanchement est serré. Pour remédier aux problèmes générés par ces bavures il est connu d'utiliser une molette lors de l'usinage de la gorge. La molette engrène sur les cannelures de l'arbre, pour coucher les bavures qui sont alors détruites par l'outil d'usinage de gorge. Une autre solution connue consiste à passer une bague cannelée sur l'arbre après l'usinage de la gorge, de façon enlever les bavures. Cependant, ces solutions connues ne résolvent qu'imparfaitement la gêne causée par les bavures d'usinage de gorge. En effet, ces procédés laissent subsister bavures susceptibles de gêner l'emmanchement de l'arbre. but de la présente invention est de proposer procedé de fabrication d'un arbre cannelé palliant tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. but est atteint par le fait que dans le procédé de fabrication d'un arbre cannelé destiné à être emmanché dans une pièce femelle, l'arbre est usiné de façon à présenter au moins une gorge prévue pour accueillir un élément de blocage longitudinal de l'arbre dans la pièce femelle, la partie cannelée de l'arbre étant réalisée de façon à présenter localement une première zone ayant des dimensions transverses réduites par rapport aux dimensions transverses d'une seconde zone, et en ce que la gorge est usinée dans la première zone de l'arbre. Par ailleurs, l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes - dans la première zone de la partie cannelée, l'epaisseur des dents formées par les cannelures est inférieure à l'épaisseur de ces mêmes dents dans la seconde zone, - dans la première zone, l'épaisseur des dents formées par les cannelures est inférieure d'environ 3 30% à l'épaisseur de ces mêmes dents dans la seconde zone, - dans la première zone de la partie cannelée, hauteur des dents formées par les cannelures est inférieure à la hauteur de ces mêmes dents dans la seconde zone, - dans la première zone de la partie cannelée, la profondeur des sillons formés par les cannelures est supérieure à la profondeur de ces mêmes sillons dans la seconde zone, - dans la première zone, la hauteur des dents formées par les cannelures est inférieure d'environ 1 à 15% à la hauteur de ces memes dents dans la seconde zone, - dans la première zone, la profondeur des sillons formés par cannelures est supérieure d'environ 1 à 15% à la profondeur de ces mêmes sillons dans la seconde zone, - première zone est située au niveau de l'une des extrémités de l'arbre, - cannelures de l'arbre sont réalisées par roulage au moyen de crémaillères et/ou de molettes, - les cannelures de l'arbre sont réalisées au moyen de deux crémaillères ou deux molettes, la gorge étant usinée après l'opération de roulage, - la gorge est usinée avant l'opération roulage, les cannelures de l'arbre étant réalisées au moyen de deux crémaillères ou deux molettes, une entretoise etant disposée dans la gorge lors de l'opération de roulage, pour empêcher la pénétration de particules de matière dans cette dernière, - les cannelures de l'arbre sont réalisées par filage au moyen de filières, - les cannelures de l'arbre sont réalisées le passage sur l'arbre d'une première filière conformée pour réaliser la première zone de cannelures, puis une seconde filière conformée pour réaliser la seconde zone de cannelures. Un autre but de la présente invention est proposer un arbre cannelé obtenu par le procédé de fabrication conforme à l'une ou plusieurs des caractéristiques précédentes. D'autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après, faite en reférence aux figures dans lesquelles la figure 1 représente une vue en coupe longitudinale d'un détail d'un arbre, illustrant un premier exemple de réalisation du procédé de fabrication d'un arbre cannelé conforme à l'invention, la figure 2 représente une vue en coupe longitudinale d'un détail d'un arbre, illustrant un second exemple de réalisation du procédé de fabrication d'un arbre cannelé conforme à l'invention, la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale d'un détail d'un arbre cannelé conforme à l'invention, la figure 4 représente une vue en coupe transversale d'un détail d'un arbre cannelé conforme à l'invention, les figures 5 et 6 représentent respectivement deux étapes d'un troisième exemple de réalisation du procédé de fabrication d'un arbre cannelé conforme à l'invention, la figure 7 représente une vue en coupe longitudinale d'un détail d'un arbre cannelé conforme à l'invention l'arbre étant emmanché dans une pièce femelle. figure 3 représente un exemple de réalisation d'un arbre cannelé conforme à l'invention. L'arbre 1 comporte une portion cannelée A, B au niveau de l'une de ses extrémités et une gorge 3 transversale usinée dans cette partie cannelée. L'extremité cannelée A, B de l'arbre 1 est destinée à être emmanchée dans une pièce femelle 2 (figure 7). gorge circulaire 3 est prévue pour accueillir un élément 4 de blocage longitudinal de l'arbre 1 dans la pièce femelle 2, tel par exemple, un jonc d'arrêt ou un circlips. Selon l'invention, la partie cannelée de l'arbre est réalisee de façon à présenter une première zone A ayant des dimensions transverses réduites par rapport aux dimensions transverses d'au moins une seconde zone B. La gorge 3 est usinée quant à elle dans la première zone A de partie cannelée. Plus précisément, en se référant à la figure 3, portion cannelée de l'arbre 1 est constituée de deux zones A et B. Une première zone A est située au niveau de l'extrémité de l'arbre 1. La seconde zone B est adjacente à la première zone A et s'étend en direction de l'autre extrémité de l'arbre 1. La seconde zone B de la partie cannelée a des dimensions transverses nominales déterminées. La première zone A présente, quant à elle, des dimensions transverses réduites par rapport aux dimensions transverses de la seconde zone B. exemple, dans la première zone A, la hauteur et/ou l'épaisseur et/ou la largeur des dents 5A formées par les cannelures peuvent être inférieures respectivement à la hauteur et/ou l'épaisseur et/ou la largeur de ces mêmes dents 5B dans la seconde zone B (figure 4). Par ailleurs, dans la première zone A de la partie cannelée, la profondeur des sillons formés par les cannelures peut être supérieure à la profondeur de ces mêmes sillons 6B dans la seconde zone B (figure 4). C'est à dire que, sur la surface périphérique de l'arbre 1, le fond des sillons 6B situés dans seconde zone B fait saillie par rapport au fond de ces mêmes sillons 6A situés dans la première zone A. Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, l'épaisseur des dents 5A de la première zone A peut être inférieure à l'épaisseur de ces mêmes dents 5B dans la seconde zone B. Par exemple, la différence d'épaisseur D2 des flancs 13 des dents 5A, 5B entre la première A et la seconde B zone peut être de l'ordre de 3 à 30 i. C'est-à-dire que pour des dents 5B ayant une épaisseur nominale de 1,2mm dans la seconde zone B, les dents 5A de la première zone peuvent avoir une épaisseur d'environ 0,9mm soit 0,15mm de moins sur chacun des deux flancs. La différence d'épaisseur entre deux dents peut être définie par la différence de cote mesurée selon une direction perpendiculaire aux flancs de la dent. De même, la hauteur des dents 5A de première zone A peut être inférieure d'environ 1 à 15% à la hauteur de ces mêmes dents 5B dans la seconde zone B. En outre, la profondeur des sillons 6A de la première zone A peut être supérieure d'environ 1 à 15% la profondeur de ces mêmes sillons 6B dans la seconde zone B. Par exemple, pour des dents de section trapézoïdale et ayant une hauteur de l'ordre de 0,9mm, la différence de hauteur D1 des dents 5A, 5B entre la première zone A et la seconde zone B peut être de l'ordre de 0,05mm. Par ailleurs, la différence de profondeur D3 des sillons 6A, 6B entre la première zone A et la seconde zone B peut être de l'ordre de 0,05mm. Ainsi, les bavures 12 engendrées par de l'usinage de la gorge 3, vont se localiser dans la première zone A, qui a des dimensions réduites par rapport aux dimensions nominales de la seconde zone B (figure 4). De cette façon, les bavures 12 d'usinage ne feront peu ou pas saillie par rapport aux cotes nominales des cannelures de la seconde zone B. Ainsi, les bavures ne gênent pas l'emmanchement de l'arbre 1 dans la pièce femelle 2. Par ailleurs, les dimensions réduites de la première zone A permet un précentrage de l'arbre dans l'orifice de la pièce femelle 2 qui facilite son emmanchement. Les cannelures selon l'invention peuvent être réalisées, par exemple, par roulage au moyen de crémaillères 7, ayant un déplacement linéaire etlou au moyen de molettes ayant un déplacement rotatif. Ainsi, comme représenté à la figure 1, les cannelures de l'arbre 1 peuvent être réalisées au moyen de deux crémaillères 7, 8 ou deux molettes, disposées de manière diamétralement opposée sur l'arbre 1. Les deux crémaillères 7, 8 deux molettes) sont conformées de façon à former sur l'arbre 1 une portion cannelee présentant deux zones A, B ayant des dimensions respectives déterminées (cf. ci-dessus). La gorge 3 est usinée après l'opération de roulage, c'est-à-dire, après la réalisation cannelures. Dans variante représentée à la figure 2, la gorge 3 peut être usinée avant l'opération de roulage. Dans ce cas, une entretoise 9 peut être disposée dans la gorge 3 lors de l'opération de roulage, pour empêcher la pénétration de particules de matière dans cette dernière. Dans une autre variante de réalisation, les cannelures de l'arbre 1 peuvent être réalisées par filage au moyen de filières. La figure 5 représente une première étape de réalisation des cannelures dans laquelle une première filière 10 réalise la première zone A de la portion cannelée. Puis, lors d'une seconde étape représentée à la figure 6, une seconde filière 11 réalise les cannelures de la seconde zone B. Bien entendu, les deux filières 10, 11 sont conformées respectivement pour réaliser les cannelures aux dimensions respectives des première A et seconde B zones. De plus, les deux filières 10, 11 sont indexées angulairement avec précision autour de l'axe de l'arbre 1 , pour que les cannelures présentent un caractère rectiligne continu d'une zone A à l'autre B. Bien que l'invention ait été décrite dans son application à un arbre cannelé plein, on comprend aisément que l'invention peut s'appliquer également à des tubes cannelés creux. Enfin, bien que l'invention ait été décrite en liaison avec des modes de réalisation particuliers, elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS . Procédé de fabrication d'un arbre cannelé destine à être emmanché dans une pièce femelle (2), l'arbre (1) étant usiné façon à présenter au moins une gorge (3) prévue pour accueillir un élément (4) de blocage longitudinal de l'arbre (1) dans la pièce femelle (2), caractérisé en ce que partie cannelée de l'arbre (1) est réalisée de façon à présenter localement une première zone (A) ayant des dimensions transverses réduites par rapport aux dimensions transverses d'une seconde zone (B), et en ce que la gorge (3) usinée dans la première zone (A) de l'arbre (1). . Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, dans la première zone de la partie cannelée, l'épaisseur des dents (5A) formées les cannelures est inférieure à l'épaisseur de ces mêmes dents (5B) dans la seconde zone (B). Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que, dans la première zone (A), l'épaisseur des dents (5A) formées par les cannelures est inférieure d'environ 3 à 30% à l'épaisseur de ces mêmes dents (5B) dans la seconde zone (B). 4. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, dans la première zone (A) de la partie cannelée, la hauteur dents (5A) formées par les cannelures est inférieure à la hauteur de ces mêmes dents (5B) dans la seconde zone (B). Procédé de fabrication d'un arbre cannelé (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, dans la première zone (A) de la partie cannelée, la profondeur des sillons (6A) formés par les cannelures est supérieure à la profondeur de ces mêmes sillons (6B) dans la seconde zone (B). 6. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, dans la première zone (A), la hauteur des dents (5A) formées par les cannelures est inférieure d'environ 1 à 15% à la hauteur de ces mêmes dents (5B) dans la seconde zone (B). 7. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, dans la première zone (A), la profondeur des sillons (6A) formés par les cannelures est supérieure d'environ 1 à 15% à la profondeur de ces mêmes sillons (6B) dans la seconde zone (B). 8. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 à caractérisé en ce que la première zone (A) est située au niveau de l'une des extrémités de l'arbre (1). 9. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 8, caractérisé en ce que les cannelures de l'arbre (1) sont réalisées par roulage au moyen de crémaillères (7, 8) et/ou molettes. 10. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon la revendication 9, caractérisé en ce que les cannelures de l'arbre (1) sont réalisées au moyen deux crémaillères (7, 8) ou deux molettes, la gorge (3) étant usinée après l'opération de roulage. 11. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon la revendication 9, caractérisé en ce la gorge (3) est usinée avant l'opération de roulage, les cannelures de l'arbre (1) étant réalisées au moyen de deux cremaillères (7, 8) ou deux molettes, et en ce qu'une entretoise (9) est disposée dans la gorge (3) lors de l'opération de roulage, pour empêcher la pénétration de particules de matière dans cette dernière. 12. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon l'une quelconque des revendications 1 8, caractérisé en ce que les cannelures de l'arbre (1) sont réalisées par filage au moyen de filières (10, 11). 13. Procédé de fabrication d'un arbre cannelé selon la revendication 12, caractérisé en ce que les cannelures de l'arbre (1) sont réalisées par le passage sur l'arbre (1) d'une première filière (10) conformée pour réaliser la première zone (A) de cannelures, puis une seconde filière (11) conformée pour réaliser la seconde zone (B) de cannelures. 14. Arbre cannelé destiné à être emmanché dans une pièce femelle (2), l'arbre (1) étant usiné de façon à présenter au moins une gorge (3) prévue pour accueillir un élément (4) de blocage longitudinal de l'arbre (1) dans la pièce femelle, caractérisé en ce qu'il est obtenu par le procédé de fabrication conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.