Brevet FR2830598A1 — publié le 20030411

La présente invention concerne une fourchette de boîte de vitesses comprenant un axe au moins partiellement cylindrique et un étrier porté par un moyeu percé d'un alésage, l'axe étant rendu solidaire du moyeu et traversant l'alésage. Les fourchettes de boîtes de vitesses, qui sont des organes bien connus du mécanicien automobile, sont aujourd'hui réalisées, à partir de leurs composants que constituent d'un côté l'ensemble monobloc moyeu-étrier, et l'axe de l'autre, par usinage de l'alésage du moyeu, moletage de l'axe, et emmanchement à force, dans l'alésage, de l'axe moleté. Bien que cette technique ait jusqu'à ce jour donné toute satisfaction, les fourchettes de boites de vitesses, comme toutes les pièces d'automobile, se trouvent soumises à des contraintes techniques et économiques qui non seulement ont toujours été très difficiles à concilier par nature, mais qui sont en outre de plus en plus exigeantes aujourd'hui. L'invention se situe dans ce contexte et a pour but de proposer une fourchette de boîte de vitesses réalisant un meilleur compromis entre les contraintes techniques et économiques auxquelles est soumis un tel organe. A cette fin, la fourchette de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisée en ce que l'axe est lié à l'alésage par une couche d'un matériau durcissable et/ou expansible introduit dans un espace annulaire interne à l'alésage et externe à l'axe. Grâce à cette technique, il n'est notamment plus nécessaire d'usiner l'alésage du moyeu. De préférence, la couche de matériau durcissable et/ou expansible remplit tout l'espace annulaire de manière à assurer une liaison optimale de l'axe et du moyeu. En fait, non seulement l'invention permet d'éviter l'usinage du moyeu, mais elle permet même de tirer parti de l'absence d'usinage. Ainsi, lorsque le moyeu et l'étrier sont élaborés d'une seule pièce par coulée, l'alésage peut avantageusement rester de brut de coulée, les aspérités de l'alésage augmentant l'adhérence de la couche de matériau durcissable avec l'alésage. L'axe et l'alésage peuvent présenter respectivement une gorge annulaire et des rainures sensiblement axiales dans lesquelles pénètre la couche de matériau durcissable et/ou expansible, la gorge annulaire pouvant être réalisée par usinage et les rainures pouvant venir de fonderie. Dans un mode de réalisation facile à mettre en oeuvre industriellement mais donné à titre d'exemple non limitatif, le matériau durcissable et/ou expansible utilisé est constitué par, ou contient, un polymère thermoplastique ou thermodurcisable, par exemple un polyamide injecté à chaud, ce polymère pouvant en outre être mélangé à une charge de renfort, telle qu'une charge de fibre de verre, pour augmenter sa rigidité et/ou son adhérence. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'une fourchette de boîte de vitesses susceptible d'être réalisée conformément à l'invention ; - La figure 2 est une vue latérale partielle de la fourchette de la figure 1, représentée sans son étrier ; - La figure 3 est une vue en coupe de la fourchette de la figure 2, réalisée suivant les flèches 3-3 de cette figure ; et - La figure 4 est une vue en coupe de la fourchette de la figure 2, réalisée suivant les flèches 4-4 de cette figure. Comme le montre la figure 1, l'invention concerne de façon générale une fourchette de boîte de vitesses, comprenant essentiellement un axe cylindrique 1, un étrier 2, et un moyeu 3, l'étrier et le moyeu formant un ensemble monobloc, par exemple en fonte GS et réalisé par coulée. Le moyeu 3 est percé d'un alésage 30 que traverse l'axe 1 pour pouvoir être rendu solidaire du moyeu 3. Selon l'invention, l'axe 1 est lié à l'alésage 30 par une couche 4 de matériau durcissable et/ou expansible introduit dans l'espace annulaire 31 qui est défini entre l'axe et l'alésage, à l'intérieur de ce dernier. Le matériau choisi, s'il est durcissable, peut être fluide au moment de son introduction dans l'espace annulaire 31 et se solidifier ensuite dans cet espace. Le matériau durcissable peut ainsi contenir ou être constitué, notamment, par un matériau thermoplastique injecté à chaud, par exemple un polymère thermoplastique, ou par un matériau thermodurcissable introduit à température ambiante et se solidifiant par réaction. chimique, par exemple une résine polymérisable. Au cours des essais de validation de l'invention, l'emploi, en tant que matériau durcissable, d'un polyamide éventuellement chargé de fibre de verre, s'est avéré très efficace. Le matériau choisi peut aussi être un matériau exapansible, adoptant par exemple la forme d'un manchon placé sur l'axe 1 avant l'introduction de ce dernier dans le moyeu 3 et susceptible, une fois l'axe en place dans le moyeu 3, de se gonfler sous l'influence d'un effet physique tel que la dilatation thermique et/ou d'un effet chimique telle qu'un dégagement de gaz dans la masse de ce manchon, en épousant la forme des aspérités du manchon. Dans tous les cas, il est avantageux que ce matériau forme une couche 4 remplissant tout l'espace annulaire 31, et que l'alésage 30 soit resté brut de coulée avant l'injection du matériau durcissable. Pour parfaire la liaison entre l'axe 1 et le moyeu 3, l'axe 1 peut par exemple présenter une gorge annulaire 10 dans laquelle pénètre la couche 4 de matériau durcissable. De même, l'alésage 30 du moyeu 3 peut présenter des rainures 301 sensiblement axiales qui d'une part favorisent l'injection du matériau durcissable et qui d'autre part interdisent une rotation de la couche 4 de matériau durcissable par rapport au moyeu 3. REVENDICATIONS. 1. Fourchette de boîte de vitesses, comprenant un axe (1) au moins partiellement cylindrique et un étrier (2) porté par un moyeu (3) percé d'un alésage (30), l'axe (1) étant rendu solidaire du moyeu (3) et traversant l'alésage (30), caractérisée en ce que l'axe (1) est lié à l'alésage (30) par une couche (4) d'un matériau durcissable et/ou expansible introduit dans un espace annulaire (31) interne à l'alésage et externe à l'axe. 2. Fourchette suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la couche (4) de matériau durcissable et/ou expansible remplit tout l'espace annulaire (31). 3. Fourchette suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le moyeu (3) et l'étrier (2) sont élaborés d'une seule pièce par coulée, et en ce que l'alésage (30) est brut de coulée. 4. Fourchette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'axe (1) présente une gorge annulaire (10) dans laquelle pénètre la couche (4) de matériau durcissable. 5. Fourchette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'alésage (30) du moyeu (3) présente des rainures (301) sensiblement axiales. 6. Fourchette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau durcissable et/ou expansible contient un polymère thermoplastique injecté à chaud. 7. Fourchette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau durcissable et/ou expansible contient un polyamide. 8. Fourchette suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le matériau durcissable et/ou expansible contient une charge de renfort. 9. Fourchette suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la charge de renfort contient de la fibre de verre.