Brevet FR2842489A1 — publié le 20040123

Dispositif de sécurité pour mâchoire de joint L'invention concerne un dispositif de sécurité pour le montage d'un arbre de transmission sur un manchon de mâchoire d'un mécanisme de direction. Le montage d'un manchon de mâchoire fendu sur un arbre de transmission d'un mécanisme de direction s'effectue par insertion de l'arbre de transmission dans un alésage longitudinal du manchon de mâchoire, suivie par un serrage du manchon de mâchoire sur l'arbre de transmission. Pour le serrage, une vis de serrage est introduite dans un alésage transversal du manchon de mâchoire et serrée de façon que la fente s'étendant dans l'alésage longitudinal se rétrécisse. Pour empêcher un déplacement de l'arbre de transmission dans le manchon de mâchoire axialement à l'arbre de transmission, en particulier une sortie de l'arbre de transmission hors du manchon de mâchoire, l'alésage transversal pour recevoir la vis de serrage traverse partiellement l'alésage longitudinal pour recevoir l'arbre de transmission. A cet effet, l'arbre de transmission est pourvu d'une rainure d'arrêt généralement périphérique à l'endroit correspondant, de façon qu'à l'état correctement monté la vis de serrage passe à travers la rainure de l'arbre de joint. Lors du montage manuel habituel, il peut arriver que le manchon de mâchoire soit parfois incomplètement enfilé sur l'arbre de transmission et que l'arbre de transmission ne traverse donc pas l'alésage transversal pour la vis de serrage. La rainure d'arrêt de l'arbre de transmission se trouve donc à l'extérieur de la zone de l'alésage transversal. Une liaison sre entre manchon de mâchoire et arbre de transmission n'est donc pas réalisée. En plus, on obtient un réglage en longueur erroné des arbres de direction dans la ligne de direction, ce qui a pour conséquence de nuire à la dirigeabilité du véhicule. Pour éviter un montage incorrect correspondant, le brevet allemand DE 41 29 042 C2 divulgue un dispositif de sécurité qui prévoit un prolongement en forme de coulisseau à l'extrémité libre de l'arbre de transmission. Celui-ci pénètre dans la fente du manchon de mâchoire lors du montage. Dans le prolongement en forme de coulisseau est ménagé un évidement qui, lorsque l'arbre de transmission est correctement engagé dans le manchon de mâchoire, se trouve dans la zone de l'alésage transversal. Dans ce cas d'insertion à positionnement précis de l'arbre de transmission, l'alésage transversal pour l'introduction d'une vis de serrage est dégagé. En revanche, en cas de montage incorrect, le prolongement en forme de coulisseau recouvre une partie de l'alésage transversal, et la vis de serrage ne peut pas traverser la zone de l'alésage longitudinal. Si d'autres arbres de transmission sont employés ou si on oublie d'équiper l'arbre de transmission avec le prolongement en forme de coulisseau, un montage défectueux tel que décrit cidessus ne peut pas être exclu. La présente invention a donc pour but de fournir un dispositif de sécurité pour la liaison à positionnement précis d'un manchon de mâchoire fendu avec un arbre de transmission, lequel ne nécessite pas d'équipement particulier de l'arbre de transmission. Le but ci-dessus est atteint en particulier par un dispositif de sécurité pour la liaison à positionnement précis d'un manchon de mâchoire fendu avec un arbre de transmission d'un mécanisme de direction, le manchon de mâchoire comportant un alésage longitudinal pour la réception de l'arbre de transmission et un alésage transversal qui traverse partiellement l'alésage longitudinal pour la réception d'une vis de serrage et est situé au niveau d'une fente dans laquelle un coulisseau dans sa position de repos recouvre au moins partiellement l'alésage transversal dans le cas d'un arbre de transmission incorrectement monté. Selon l'invention, le dispositif est caractérisé en ce que le coulisseau est disposé sur le manchon de mâchoire et, à partir d'une position de repos, est déplaçable le long de la fente à l'encontre d'une force élastique, et le coulisseau présente, dans le plan axial à l'alésage longitudinal, un profil étagé dont le premier étage pénétrant dans l'alésage longitudinal du manchon de mâchoire forme une butée pour un arbre de transmission introduit et dont le deuxième étage, dans la position de repos du coulisseau, recouvre partiellement l'alésage transversal en formant une butée pour la vis de serrage. La sécurité de montage selon l'invention garantit une liaison à positionnement précis entre un manchon de mâchoire fendu et un arbre de transmission d'un mécanisme de direction, de sorte qu'un vissage de l'arbre de transmission n'est pas possible sans transmission de couple au manchon de mâchoire. Des modifications structurelles du mécanisme de direction, en particulier de l'arbre de transmission, ne sont pas nécessaires. Afin que le dispositif de sécurité puisse être employé avec des manchons de mâchoire standard, le coulisseau est guidé, de manière appropriée, sur un axe qui est disposé dans un boîtier au-dessus de la fente. En vue d'une fabrication économique, le boîtier est avantageusement conçu sous la forme d'une pièce façonnée en tôle. La fixation du boîtier au manchon de mâchoire fendu s'effectue, selon les besoins, par rivetage, vissage ou soudage. Un guidage sr du coulisseau sur le manchon de mâchoire est obtenu en réalisant la partie du coulisseau guidée dans le boîtier avec une épaisseur plus grande que la largeur de fente du manchon de mâchoire, de sorte que cette partie du coulisseau prend appui sur la surface du manchon de mâchoire et empêche le coulisseau de se coincer pendant l'opération de montage. Selon une variante, le coulisseau peut aussi être logé dans un guide du manchon de mâchoire proprement dit, le guide étant réalisé en une seule pièce avec le manchon de mâchoire. L'investissement de production pour un joint de cardan correspondant peut ainsi être réduit. Pour garantir un glissement sr du coulisseau dans la fente du manchon de mâchoire, le coulisseau est, de manière appropriée, en polymère. Le coulisseau peut être avantageusement en élastomère. Dans un mode de réalisation particulier, un élément de ressort est réalisé en une seule pièce sur le coulisseau, ce qui permet de réduire la mise en òuvre totale de pièces. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels: - la figure 1 est une coupe transversale d'un manchon de mâchoire avec un dispositif de sécurité selon l'invention, ayant un coulisseau en position de repos, la figure lb est une coupe transversale avec le dispositif de sécurité de la figure la, ayant le coulisseau en position rétractée, - la figure 2 est une vue en perspective du dessus d'un manchon de mâchoire fendu avec un dispositif de sécurité selon l'invention, - la figure 3 est une vue de côté en perspective d'un manchon de mâchoire fendu avec un dispositif de sécurité selon l'invention, et - la figure 4 est une vue en perspective de la face frontale d'un manchon de mâchoire fendu avec un dispositif de sécurité selon l'invention. Dans le cadre du montage d'un mécanisme de direction pour un véhicule, un arbre de transmission (non représenté) est introduit jusqu'à une position prédéterminée dans un alésage longitudinal 2 prévu à cet effet d'un manchon de mâchoire fendu 1. Le manchon de mâchoire 1 comporte une fente 4 dans le plan défini par l'axe 11 de l'alésage longitudinal 2 et l'axe transversal 12 du manchon de mâchoire. La fente 4 relie le dessus 14 du manchon de mâchoire 1 à l'alésage longitudinal 2 et à la face frontale 15 du manchon de mâchoire 1. La largeur de la fente 4 transversalement au plan indiqué est nettement inférieure aux dimensions de la fente 4 dans ce plan. Entre les deux faces latérales 16 (voir figure 2) du manchon de mâchoire s'étend un alésage transversal 3 qui traverse la fente longitudinale 4 à angle droit par rapport à l'axe 11 de l'alésage longitudinal 2. l'état monté, une vis de serrage (non représentée) introduite dans l'alésage transversal 3 exerce une pression sur les faces latérales 16 du manchon de mâchoire 1. La largeur de fente est ainsi rétrécie et un arbre de transmission se trouvant dans l'alésage longitudinal 2 est serré. Afin que l'arbre de transmission puisse être serré en position correcte dans l'alésage longitudinal 2, l'alésage transversal 3 traverse partiellement l'alésage longitudinal 2. Comme le diamètre de l'arbre de transmission correspond sensiblement au diamètre de l'alésage longitudinal 2, la vis de serrage ne peut traverser l'alésage transversal 3 que si un évidement correspondant est ménagé sur l'arbre de transmission. Cette caractéristique de conception connue en soi constitue certes un moyen simple pour faciliter la liaison en position correcte d'un arbre de transmission avec un manchon de mâchoire 1, mais n'offre aucune protection absolue contre une liaison incorrecte des deux éléments au sens o l'arbre de transmission ne serait pas assez enfoncé dans l'alésage longitudinal 2. C'est le cas en particulier lorsque la vis de serrage est déjà introduite dans l'alésage transversal 3 avant l'introduction de l'arbre de transmission dans l'alésage longitudinal 2, de sorte que l'arbre de transmission bute contre la vis de serrage lorsqu'il est introduit. Un monteur inattentif ne remarquera pas ce défaut car, après serrage de la vis de serrage, l'arbre de transmission est d'abord bloqué dans le manchon de mâchoire 1. En raison de la faible surface de contact existant dans ce cas entre l'arbre de transmission et la paroi intérieure de l'alésage longitudinal 2, un arbre de transmission partiellement enfoncé de cette façon peut facilement se désolidariser du manchon de mâchoire 1 lors de la marche, avec pour conséquence la perte de la dirigeabilité du véhicule. En outre, le réglage en longueur modifié, d au montage défectueux, des arbres de direction dans la ligne de direction nuit au comportement directionnel du véhicule. Selon l'invention, une introduction prématurée d'une vis de serrage dans l'alésage transversal 3 est empêchée par un coulisseau 5 monté coulissant sur le manchon de mâchoire 1. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention représenté dans les figures, sur la face de dessus 14 du manchon de mâchoire 1 est disposé un boîtier 8 qui porte à l'intérieur un axe 9 le long duquel le coulisseau 5 peut être déplacé en va-et-vient. De plus, sur l'axe 9 est monté un ressort 10 qui, par l'une de ses extrémités, prend appui sur une butée 8a du boîtier 8 et, à son autre extrémité, exerce une force de pression sur le coulisseau 5 axialement à l'axe 9. l'état non sollicité, le coulisseau 5 est maintenu pressé, le long de l'axe 9 du boîtier 8, contre une seconde butée 8b par la force du ressort , comme cela est représenté sur la figure la. Pour garantir un bon guidage du coulisseau 5, la géométrie de la tête de coulisseau se trouvant dans le boîtier 8 est adaptée à la géométrie de l'espace intérieur du boîtier 8. De préférence, la tête du coulisseau 5 est plus large que la largeur de la fente 4 dans le manchon de mâchoire 1. La conception, représentée sur la figure 2, d'une tête de coulisseau avec une géométrie de base sensiblement parallélépipédique forme, sur le coulisseau 5, une surface de glissement qui autorise un mouvement de va- et-vient du coulisseau 5 sur la surface 14 du manchon de mâchoire 1 sans risque de coincement. Pour obtenir des dimensions aussi compactes que possible de la longueur du boîtier, un évidement lOa est ménagé dans la tête de coulisseau pour recevoir le ressort 10. L'évidement lOa est légèrement plus long que le ressort 10 à l'état comprimé, de sorte que le coulisseau 5 peut être déplacé entre les deux butées 8a, 8b situées à chaque extrémité de l'axe 9. Le boîtier 8 recevant la tête de coulisseau est conçu de manière économique sous la forme d'une pièce façonnée en tôle. La liaison du boîtier 8 avec le manchon de mâchoire 1 s'effectue de préférence aux points de fixation 8c de pattes 8d réalisées sur le boîtier 8 par soudage, rivetage, vissage ou analogue. Comme le montrent les figures la, lb et 4, le coulisseau 5 possède un prolongement disposé sur la sous-face de la tête de coulisseau, qui pénètre dans la zone de la fente 4 du manchon de mâchoire 1. La largeur de ce prolongement est légèrement inférieure à la largeur de la fente 4, de sorte que le coulisseau 5, d'une part, peut aisément être déplacé le long de la fente 4 et, d'autre part, ne gêne pas un rétrécissement de la fente 4 lors du serrage de l'arbre de transmission. La figure la montre le coulisseau 5 dans sa position de repos. En direction de l'ouverture de l'alésage longitudinal 2 sur la face frontale 15 du manchon de mâchoire 1, le coulisseau 5 présente un profil étagé, un premier étage 6 à l'extrémité inférieure du coulisseau 5 pénétrant dans l'alésage longitudinal 2. Dans la zone de la fente 4 est ménagé sur le coulisseau 5 un deuxième étage 7 qui, dans la position de repos du coulisseau 5 montrée sur la figure la, recouvre partiellement l'alésage transversal 3. Dans la position de repos représentée du coulisseau 5, une vis de serrage introduite dans l'alésage transversal 3 bute contre l'étage 7 du coulisseau 5. Dans ce cas, une vis de serrage ne peut donc pas pénétrer dans la zone de l'alésage longitudinal 2 et s'opposer ainsi à un enfoncement complet de l'arbre de transmission. Lorsqu'un arbre de transmission est inséré dans l'alésage longitudinal 2, il bute contre la butée du coulisseau 5 formée par l'étage 6 et pousse le coulisseau 5 dans la direction d'insertion jusqu'à ce que l'arbre de joint ait atteint sa position extrême correcte. La position extrême de l'arbre de joint est définie soit par une butée fixe dans l'alésage longitudinal 2, soit par une venue en butée de la tête de coulisseau contre une butée côté ressort du boîtier 8, soit par une venue en butée du prolongement de coulisseau contre la paroi étroite de la fente 4. La forme et les dimensions de l'étage 7 sont prévues pour que, une fois l'arbre de joint dans sa position extrême correcte, l'alésage transversal 3 ne soit plus recouvert par l'étage 7. La vis de serrage peut alors être engagée librement dans l'alésage transversal 3 pour traverser une rainure conformée de manière correspondante dans l'arbre de transmission et interdire ainsi à celui-ci tout déplacement axial. Dans le mode de réalisation de l'invention représenté sur les figures 1 à 4, le guide commandé par ressort du coulisseau 5 est disposé dans un boîtier 8 sur la face de dessus 14 au-dessus de la fente 4 du manchon de mâchoire 1. Des manchons de mâchoire standard peuvent ainsi être utilisés avec des arbres de transmission standard. Le coulisseau 5 est prémonté dans le boîtier 8, lequel est à son tour fixé, de la manière indiquée sur les figures, sur la face de dessus 14 du manchon de mâchoire 1. 1l En remplacement du mode de réalisation décrit, le guide pour le coulisseau 5 peut aussi être réalisé dans la zone des parois latérales de la fente 4. De manière appropriée, il est prévu à cet effet, dans une paroi latérale de la fente 4 ou dans les deux, une rainure conformée longitudinalement suivant la direction de coulissement, dans laquelle pénètre un bourrelet allongé conformé de manière correspondante sur le coulisseau 5. Inversement, le guide peut être réalisé avec une rainure longitudinale ménagée sur le coulisseau 5 et un bourrelet longitudinal correspondant à celle-ci sur l'une ou les deux faces latérales de la fente 4. Après insertion de l'élément de ressort 10 et du coulisseau 5 dans le guide, une butée pour la position de repos du coulisseau 5 est formée à l'extrémité libre de celui-ci, par exemple par refoulement de matière. De manière économique, le coulisseau 5 est constitué d'un polymère, respectivement de matière plastique, par exemple à l'aide d'un procédé de moulage par injection, de la matière plastique renforcée par des fibres pouvant aussi être employée pour augmenter la stabilité mécanique. En cas d'emploi d'un élastomère pour la fabrication du coulisseau 5, le ressort 10 peut avantageusement être conçu d'un seul tenant avec le coulisseau 5. Liste des repères numériques 1 manchon de mâchoire 2 alésage longitudinal 3 alésage transversal 4 fente dans le manchon de mâchoire coulisseau 6 premier étage ménagé sur le coulisseau 7 deuxième étage ménagé sur le coulisseau 8a, 8b butée 8c point de fixation 9 axe élément de ressort lOa évidement il axe de l'alésage longitudinal 12 axe transversal 13 axe de serrage 14 face de dessus du manchon de mâchoire face frontale du manchon de mâchoire 16 faces latérales du manchon de mâchoire REVENDICATIONS 1. Dispositif de sécurité d'un manchon de mâchoire fendu (1) pour la direction d'un véhicule, le manchon de mâchoire (1) comportant un alésage longitudinal (2) et un alésage transversal (3) qui traverse partiellement l'alésage longitudinal (2) et est stiué au niveau d'une fente (4) dans laquelle un coulisseau (5) dans sa position de repos recouvre au moins partiellement l'alésage transversal (3), caractérisé en ce que le coulisseau (5) est disposé sur le manchon de mâchoire (1) et, à partir de la position de repos, est déplaçable le long de la fente (4) à l'encontre d'une force élastique, le coulisseau (5) présentant, dans le plan axial à l'alésage longitudinal (2), un profil étagé dont le premier étage (6) pénétrant dans l'alésage longitudinal (2) du manchon de mâchoire (1) forme une butée et dont le deuxième étage (7), dans la position de repos du coulisseau (5), recouvre partiellement l'alésage transversal (3) en formant une butée. 2. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau (5) est guidé sur un axe (9) disposé dans un boîtier (8) au-dessus de la fente (4). 3. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, caractérisé en ce que le boîtier (8) est conçu sous la forme d'une pièce façonnée en tôle. 4. Dispositif de sécurité selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que le boîtier (8) est fixé au manchon de mâchoire (1) par rivetage, vissage ou soudage. 5. Dispositif de sécurité selon la revendication 2, 3 ou 4, caractérisé en ce que l'épaisseur de la partie du coulisseau (5) guidée dans le boîtier (8) est plus grande que la largeur de la fente (4) du manchon de mâchoire (1). 6. Dispositif de sécurité selon la revendication 1, caractérisé en ce que le coulisseau (5) est logé dans un guide du manchon de mâchoire (1), le guide étant réalisé en une seule pièce avec le manchon de mâchoire (1). 7. Dispositif de sécurité selon une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le coulisseau (5) en un polymère. 8. Dispositif de sécurité selon la revendication 7, caractérisé en ce que le coulisseau (5) est en un élastomère. 9. Dispositif de sécurité selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'un élément de ressort (10) sur le 'coulisseau (5) est réalisé d'une seule pièce.