Brevet FR2834539A1 — publié le 20030711

(6). DESCRIPTION La présente invention se rapporte d'une façon générale à des joints de cardan dans une automobile, et plus particulièrement à la maintenance de joints de cardan agrafés. Des joints de cardan standard sont assemblés en utilisant des agrates élastiques pour maintenir les cuvettes de roulement, les roulements et les joints de croisill on en p lace. C es agrafes s'adaptent dans des gorges corresp ondantes découpées dans l'alésage pour roulement de la fourche du joint de cardan. Les roulements de ces joints sont révisés en enlevant les agrafes élastiques et en sortant par pression les anciennes cuvettes de roulement. De nouveaux roulements et de nouvelles cuvettes sont ensuite insérés et de nouvelles agrafes élastiques sont installées dans les gorges de la fourche. Les joints de cardan agratés n'utilisent pas d'agrafe élastique pour maintenir les cuvettes de roulement en place, mais reposent plutôt sur une agrafe pour positionner et maintenir les cuvettes de roulement. L'agrafage maintient les cuvettes de roulement en place d'une manière plus contrôlable que des agrafes élastiques, en autorisant des caractéristiques d'équilibrage améliorées par rapport à des joints de cardan à agrafes élastiques. Ces caractéristiques d'équilibrage améliorées résultent en un système de transmission plus silencieux et en moins d'usure sur tous les roulements du système de transmission. Le procédé d'agrafage repose sur une déformation de métal dans la paroi de l'alésage de roulement afn de former des agrafes qui maintiennent la cuvette de roulement en place. Certains modes de réalisation utilisent un alésage de roulement contre-alésé et forment des agrafes à partir de l'épaulement du contre-alésage pour maintenir la cuvette de roulement en place. Les agraLes sont formées à partir de ce matériau d'épaulement et forment des gorges d'agrafage dans les épaulements des contre-alésages. Dans certains autres modes de réalisation sans alésage de roulement contre-alésé, le procédé d'agraLage résulte en ce que des gorges d'agraLage sont formées dans la paroi de l'alésage de roulement, à partir desquelles le métal est déformé de manière à former les agrafes. Les joints de cardan agrafés ne sont actuellement pas réparables du fait qu'ils manquent d'agrafes élastiques. Au lieu de cela, les joints de cardan agratés doivent être complètement remplacés lorsque les roulements et/ou les cuvettes de roulement s'usent. Si les cuvettes de roulement d'un joint de cardan agrafé devant être enlevées et que de nouvelles cuvettes de roulement devaient étre ré-agratées sur le joint, l'équilibre axial de l'arbre de transmission ne serait pas conservé et le résultat serait un système de transmission significativement plus bruyant que l'original d'usine. I1 serait souhaitable, de ce fait, de réaliser un procédé et un dispositif qui non seulement permettent le remplacement des roulements et des cuvettes de roulement dans des joints de cardan agrafés, mais qui maintiennent également le méme standard d'équilibre que la spécification d'équilibre d'usine. La présente invention surmonte les inconvénients des approches de la technique antérieure en prévoyant une rondelle de retenue destinée à intervenir sur un joint de cardan agrabé, qui comprend un rayon extérieur, une surface supérieure, au moins un doigt disposé autour du rayon extérieur le long de la surface sup érieure, de sorte que l e doigt ou les doigts vi ennent en pri s e en co op érant avec au moins un élément de positionnement lorsqu'ils sont insérés contre une cuvette de roulement dans un joint de cardan. Le dispositif de retenue comprend en outre une surface inférieure positionnée de sorte que, lorsque le doigt ou les doigts sont en prise de manière coopérative avec l'élément de positionnement, la surface inférieure retienne une cuvette de roulement de remplacement à une position équilibrée à l'intérieur de l'alésage de roulement. De manière plus précise, la présente invention concerne une rondelle de retenue destinée à monter une cuvette de roulement de remplacement sur une fourche de joint universel ou à cardan, ladite cuvette de roulement de remplacement ayant une position d'équilibre ayant pour référence l'emplacement d'une position de cuvette de roulement d'origine et ladite fourche comportant au moins un alésage de roulement, ledit alésage de roulement présentant en outre une paroi d'alésage de roulement et au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement, ladite rondelle de retenue étant caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) un corps principal présentant un diamètre extérieur, une surface supérieure et une surface inférieure, et (b) au moins un doigt disposé autour ou au niveau dudit diamètre extérieur le long de ladite surface supérieure, de sorte que ledit au moins un doigt se mette en prise en coopérant avec au moins l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement lorsque ladite rondelle de retenue est insérée dans l'alésage de roulement, ledit au moins un doigt étant en outre positionné par rapport à ladite surface inférieure de sorte que ladite surface inférieure retienne ladite cuvette de roulement de remplacement à ladite position d' équi libre l ors que ledit au moins un doigt est en pri s e de façon coop érative avec ledit au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement. De plus, l'invention peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques additionnelles ci-dessous: - ledit diamètre extérieur réalise un ajustement serré avec ladite paroi d'alésage de roulement. - le bord extérieur dudit au moins un doigt coopérant avec ledit diamètre extérieur réalise un ajustement serré avec au moins l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement et ladite paroi d'alésage de roulement. - ladite rondelle de retenue comporte au moins deux doigts, les bords extérieurs desdits au moins deux doigts réalisant un ajustement serré avec l'une de ladite au moins une paroi d'alésage de roulement. - ladite rondelle de retenue comporte au moins deux doigts, les bords extérieurs desdits au moins deux doigts réalisant un ajustement serré avec l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement. La présente invention surmonte également les inconvénients des approches de la technique antérieure en réalisant un procédé d'intervention sur des joints de cardan agrafés comprenant les étapes consistant à (a) enlever par usinage les agrates dans le rayon intérieur d'un alésage de roulement sur une fourche de joint de cardan, (b) enlever une cuvette de roulement d'origine d'une position de cuvette de roulement d'origine dans ledit alésage de roulement, insérer une nouvelle cuvette de roulement et une rondelle de retenue comportant au moins un doigt dans l'alésage de roulement jusqu'à ce que le doigt ou les doigts viennent en prise avec les gorges formoes par le procédé d'agrafage d'origine et que la nouvelle cuvette de roulement atteigne une position de cuvette de roulement prédéterminée qui préserve pratiquement l'équilibre axial créé dans la pièce en usine. C' est un but et un avantage que la présente invention p ermette l'interventi on sur des joints de cardan agratés tout en préservant pratiquement un équilibre axial d'origine. Ces avantages, caractéristiques et buts de l' invention ainsi que d'autres deviendront évidents à partir des dessins et de la description détaillée qui suivent. La figure 1 est une illustration d'une agrate élastique caractéristique utilisée dans des joints de cardan. La figure 2 est une illustration de la vue en bout d'un joint de cardan agrafé caractéristique. La figure 3 est une illustration d'une vue latérale en coupe transversale d'un joint de cardan agraté caractéristique. La figure 4 est une illustration d'une vue de dessus d'un dispositif de retenue. La figure S est une illustration d'une vue latérale d'un dispositif de retenue contenu à l'intérieur d'une fourche. La figure 6 est une vue de dessus suivant l'axe de l'alésage de roulement d'un dispositif de retenue installé dans un joint de cardan après intervention. La figure 7 est une illustration d'une conception de dispositif de retenue en variante. La figure 8 est une illustration d'une rondelle de retenue qui utilise un épaulement en tant qu'épaulement de positionnement en variante plutôt qu'une gorge d'agraLage. La figure 9 est une illustration d'une rondelle de retenue qui ne comporte qu'un seul doigt. En se référant maintenant aux dessins, la figure 1 représente un joint de cardan caractéristique pouvant faire l'objet d'une intervention qui emploie une agrafe élastique 10. L'agrate élastique 10 repose dans une gorge 20 découpée dans la fourche du joint de cardan 30. Des variabilités dues à l'existence de tolérances affectent la capacité d'équilibre de ce type de joint. Les gorges, l'emplacement des gorges, les cuvettes de roulement, les croisillons et la fourche elle-méme ajoutent tous à la complexité du processus d'équilibrage. Sur la figure 2, une vue en plan d'un joint de cardan agrafé est représentée. I1 faut noter que chaque agrafe 40 est formée à partir de la paroi intérieure SO de l'alésage de roulement formé dans la fourche du joint de cardan 30. I1 faut noter la manière suivant laquelle le procédé d'agrafage laisse des gorges d'agrafage 45 dans la paroi de l'alésage de roulement. Sur la figure 3, une vue latérale en coupe d'un joint de cardan agrafé est représentée. Ce joint de cardan comporte un alésage de roulement qui n'est pas contre-alésé et les agrates 40 sont formées à partir des parois 50 de l'alésage de roulement lui-même. Ce procédé laisse des gorges d'agraLage 45 dans la paroi de l'alésage de roulement vers le bas sur la profondeur des agrates 40 et procure ainsi une référence en ce qui concerne la profondeur d'origine de la cuvette de roulement d'origine 60. La profondeur de la cuvette de roulement 60 est déterminée par la formation des agrafes 40 verticalement le long de la paroi intérieure 50 de l'alésage de roulement. En commandant la profondeur de la cuvette de roulement par la commande de la formation de ces agrates dans le procédé de fabrication, le fabricant d'équip ement d' origine p eut maintenir de s normes de spécification d'équilibre beaucoup plus élevées que celles qui peuvent être maintenues dans un système classique comme représenté sur la figure 1. Les figures 4 et 5 illustrent un dispositif de retenue 70 destiné à retenir une nouvelle cuvette de roulement 65 à l'intérieur de l'alésage de roulement d'une fourche de joint de cardan agrafé après que la vieille cuvette de roulement et les agrafes aient été enlevées. Le dispositif de retenue 70 présente un rayon extérieur qui est pratiquement du même diamètre que le rayon intérieur de l'alésage de roulement dans la fourche du joint de cardan. La nouvelle cuvette de roulement 65 peut être d'une dimension différente de celle de la cuvette de roulement d'origine de manière à recevoir le dispositif de retenue 70. L'équilibre dans le joint de cardan est maintenu tant que les nouvelles cuvettes de roulement 65 et le nouveau dispositif de retenue 70 sont installés des deux côtés de la fourche du joint de cardan 30. Des doigts 90 sont disposés autour du rayon extérieur 80 le long d'une surface supérieure 100, de sorte que les doigts 90 se mettent en prise en coopérant avec des éléments de positionnement, dans ce cas des gorges d'agrafage, lorsque la surface inférieure 110 de la rondelle de retenue se trouve à une position prédéterminée 130. Les doigts 90 peuvent former un angle par rapport à la surface supérieure 100, ou bien peuvent être coplanaires avec la surface supérieure l 00 tant que les doigts procurent une retenue suffisante à l'intérieur de l'alésage de roulement afin de maintenir la nouvelle cuvette de roulement 65 à sa position d'équilibre. Il faut noter sur la figure 5 que la cuvette de roulement de remplacement 65 et la rondelle de retenue 70 peuvent être fabriquées à partir d'un seul élément de matériau ou être attachées fixement l'une à l'autre pour former une seule pièce avant l'insertion dans l'alésage de roulement dans la fourche 30. La surface inférieure 110 est espacée d'une distance prédéterminée des doigts 90 et de la surface supérieure 100 de sorte que lorsque les doigts 90 sont en prise dans les gorges d'agrafage 120 à l'intérieur d'une fourche de joint de cardan , la surface inférieure 110 est positionnée à une position connue par rapport à la position de référence de la cuvette de roulement d'origine 130. Ceci permet une commande précise de l'équilibre axial du joint en commandant précisément la mise en place de la masse de la cuvette de roulement et de la rondelle de retenue. Dans de s systèmes classiques, les rondelles de retenue et l es cuvettes de roulement nouvelles ne sont pas ajustables, et l'équilibre du joint de cardan n'est pas conservé après l'intervention. La figure 5 représente également un alésage de roulement contre-alésé o les agrafes et les gorges d'agrafage 120 apparaissent dans l'épaulement 115 du contre-alésage. La figure 6 représente une vue de dessus d'un joint de cardan après l'intervention. Sur cette vue, des gorges d'agrafage 120 sont formoes dans un épaulement 122 à l'intérieur de l'alésage de roulement. Cet épaulement procure le matériau d'origine à partir duquel les agrafes sont forrnées. La cuvette de roulement de remplacement 65 a été insérée dans l'alésage de roulement de la fourche 30 à une profondeur commandée, une position connue par rapport à la cuvette de roulement d'origine, grâce à l'utilisation d'une rondelle de retenue 70. La rondelle de retenue commande la profondeur d' ins ertion de la cuvette de roul ement de remplacement 65 lorsque ses doigts 90 se mettent en prise avec les éléments de positionnement, dans ce cas les gorges d'agraLage 120. Les gorges d'agrafage 120 représentent tout ce qui reste une fois que les agrates ont été enlevoes par usinage avant que la cuvette de roulement d'origine ne soit enlevée. Il faut noter la manière selon laquelle les doigts s'insèrent dans les gorges d'agrafage 120, qui agissent en tant qu'élément de positionnement dans ce cas. Les gorges seront touj ours à une certaine distance du sommet de la cuvette de roulement d'origine pour un procédé donné. Ainsi, les gorges d'agraLage 120 peuvent étre utilisées comme élément de positionnement pour commander le positionnement relatif d'une nouvelle cuvette de roulement par rapport à l'emplacement de la cuvette de roulement d'origine. La figure 7 représente une conception en variante d'une rondelle de retenue 70 ne comportant que deux doigts 90 qui s'ajustent de force dans les gorges d'agrafage 120 pour maintenir en place la cuvette de roulement de remplacement 65. La figure 8 représente un procédé en variante de commande de la profondeur de la cuvette de roulement de remplacement. Sur cette vue, les agrafes et les gorges d'agrafage sont complètement enlevées par usinage grâce à un contre-alésage 150 avec un outil de contre-alésage tandis que l'ancienne cuvette de roulement 60 se trouve encore à son emplacement d'origine. La profondeur de coupe du contre- alésage 150 est commandée en arrétant le contre-alésage à une distance connue de l'ancienne cuvette de roulement 60. Cet alésage décalé forme un épaulement 160 à une distance connue de l'ancienne cuvette de roulement 60. Cet épaulement 160 forme un élément de positionnement qu'une rondelle de retenue 70 peut utiliser pour fixer la position d'une cuvette de roulement de remplacement 65 à une position connue par rapport à la cuvette de roulement d'origine 60. La figure 9 représente une rondelle de retenue qui repose sur un seul doigt et sur le côté opposé de la rondelle de retenue 70 pour former un ajustement à force dans l'alésage de roulement d'une fourche. REVENDICATIONS 1. Rondelle de retenue (70) destinée à monter une cuvette de roulement de remplacement (65) sur une fourche de joint universel ou à cardan (30), ladite cuvette de roulement de remplacement (65) ayant une position d'équilibre ayant pour référence l'emplacement d'une position de cuvette de roulement d'origine (60) et ladite fourche (30) comportant au moins un alésage de roulement, ledit alésage de roulement présentant en outre une paroi d'alésage de roulement (50) et au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement, ladite rondelle de retenue étant caractérisée en ce qu'elle comprend: (a) un corps principal présentant un diamètre extérieur (80), une surface supérieure (100) et une surface inférieure (110), et (b) au moins un doigt (90) disposé autour ou au niveau dudit diamètre extérieur (80) le long de ladite surface supérieure (100), de sorte que ledit au moins un doigt (90) se mette en prise en coopérant avec au moins l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement (120) lorsque ladite rondelle de retenue (70) est insérée dans l'alésage de roulement, ledit au moins un doigt (90) étant en outre positionné par rapport à ladite surface inférieure (110) de sorte que ladite surface inférieure (110) retienne ladite cuvette de roulement de remplacement (65) à ladite position d'équilibre lorsque ledit au moins un doigt (90) est en prise de façon co op érative avec ledit au moins un él ément de positionnement de cuvette de roulement (120). 2. Rondelle de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit diamètre extérieur (80) réalise un ajustement serré avec ladite paroi d'alésage de roulement (50). 3. Rondelle de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bord extérieur dudit au moins un doigt (90) coopérant avec ledit diamètre extérieur (80) réalise un ajustement serré avec au moins l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement (120) et ladite paroi d'alésage de roulement (50). 3s 4. Rondelle de retenue selon la revendication 1, caractérisce en ce que ladite rondelle de retenue (70) comporte au moins deux doigts (90), les bords extérieurs desdits au moins deux doigts (90) réalisant un ajustement serré avec l'une de ladite au moins une paroi d'alésage de roulement (SO). s 5. Rondelle de retenue selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite rondelle de retenue (70) comporte au moins deux doigts (90), les bords extérieurs desdits au moins deux doigts (90) réalisant un ajustement serré avec l'un desdits au moins un élément de positionnement de cuvette de roulement (120).