Brevet FR2839353A1 — publié le 20031107

caracterise en ce qu'il stagit d'un systeme aeronautique. Domaine de ['invention La presente invention concerne un passage d'au moins un axe pivotant dans un botier (bofte), le passage comportant au moins un element d'etancheite entourant la peripherie de l'axe et assurant s ltetancheite entre l'axe et le botier, et l'axe ayant au moins une extremite qui depasse hors du botier. Etat de la technique Un tel passage est connu selon le document EP 0 582 804 A1. L'installation de commutation est logee dans un botier o de commutation en deux parties. Le boitier de commutation comprend une partie superieure recevant l'axe de commutation de facOon a pivoter et a coulisser longitudinalement dans un palier. L'axe de commutation de- passe par une extremite d'axe de la partie superieure du botier de com- mutation. L'extremite d'axe est reliee a un levier selecteur de rapports de vitesses par loquel on actionne l'axe de commutation. L'etancheite de ['installation de commutation vis-a-vis de l'exterieur est assuree par un element d'etancheite place dans la partie superieure du boltier en s'appliquant contre l'axe de commutation par des levres d'etancheite. La protection contre la corrosion des axes represente une difficulte. Cela concerne notamment les axes de commutation dont les ex- tremites actionnees par un levier vent libres et arrivent de facOon non pro- tegee dans l'enceinte du moteur d'un vehicule automobile ou debouchent directement a l'exterieur comme par exemple dans le cas de botes de vi- tesses de motocycles. A l'avenir, pour la protection de ltenvironnement, il ne sera plus possible d'utiliser pour les vehicules automobiles, des reve- tements efficaces des axes de commutation avec des produits a base de chrome. La fixation du levier de commutation sur de l'acier traite, et qui ainsi n'est pas soudable en general, est difflcile. De plus, frequemment, il faut realiser des dentures d'encoche dans ['axe. Le cout pour la fabrication d'une telle denture est relativement eleve. But de ['invention La presente invention a pour but de proteger efficacement l'extremite des axes sortant d'un botier et de rendre le branchement du levier et d'autres elements d'actionnement aussi economique que possible. Expose de ['invention et avantages La presente invention a pour but de resoudre ce probleme et concerne a cet effet un passage du type defini cidessus, caracterise en ce qu'au moins dans le passage, il est prevu sur l'axe un manchon entou rant au moins la peripherie de ['axe, ['element d'etancheite etant applique de maniere etanche du cote de la peripherie du manchon. On cree ainsi un element intermediaire entre l'axe et le joint qui est adapte aux conditions pour assurer une protection efficace contre la corrosion d'extremite d'axe, permettre une figation efficace des elements d'actionnement et qui soit adapte aux surfaces d'etancheite actives. Le manchon est par exemple muni d'une surface d'etancheite particuliere re- alisee par un usinage de finition avec enlevement de copeaux ou encore par renforcement de la surface de la matiere par mise en forme d'un man o chon au cours d'une operation de transformation sans enlevement de co- peaux. Les levres d'etancheite de ['element d'etancheite, appliquees contre la surface d'etancheite, vent en mesure de proteger l'axe de commutation contre les fuites dthuile de la boite de vitesses vers l'exterieur ainsi que contre la penetration de corps etrangers tels que de la poussiere et de s l'humidite venant de l'exterieur. Un tel manchon est notamment realisable de fagon economique comme piece de transformation dans des fabrica- tions en grande serie ou fabrications en masse. On peut eviter le traite- ment thermique du manchon. Le manchon est engage soit suivant un presse sur l'axe de commutation, soit fixe d'une autre maniere connue sur l'axe de commutation. Un tel manchon convient egalement comme adap- tateur. I1 est prevu de munir le manchon exterieurement d'une surface- enveloppe de forme cylindrique pour recevoir le siege de ['element d'etancheite et en meme temps d'adapter interieurement le manchon a l'axe de commutation dont la section est differente d'une section circu faire. L'axe de commutation se realise par exemple par matricage a partir d'une piece plate a section rectangulaire ou carree. I1 est egalement prevu que le passage comporte au moins un palier pour le manchon servant a recevoir ['axe; l'axe stappuie par le manchon dans le palier. Une telle dis- position est envisageable pour toutes les applications possibles dans la construction mecanique dans les cas d'un axe de commutation sortant d'un boitier ou d'une boite de vitesses. De maniere preferentielle, l'a:e est l'a:e de commutation d'une bote de vitesses de vehicule. Selon un autre developpement de ['invention, le manchon comporte a l'exterieur une surface enveloppe cylindrique, et a l'interieur, 3s s'adapte a un siege ayant au moins en section transversale un contour exterieur different d'un contour circulaire, pour le manchon sur ['axe. Le manchon est soit une piece de transformation a partir d'une tole inoxyda- ble, par exemple en acier inoxydable ou encore dont la surface exterieure est munie d'un revetement de protection contre la corrosion. Comme re- vetement on peut par exemple envisager des revetements zinc-fen L'extremite de l'axe est protegee completement par le manchon si le man- chon comporte un fond couvrant la face frontale de l'extremite d'axe. Le manchon est alors realise de preference sous la forme d'une piece en tole emboutie en forme de cuvette. Les leviers fLes a l'extremite de l'axe a l'exterieur du botier (ou boite) vent de preferences fLes au manchon. Le levier est fixe de preference par soudage au manchon. Enfin, une realisation de ['invention prevoit, a l'exterieur du 0 botier, un manchon de recouvrement de forme cylindrique creuse, cou- vrant au moins en partie le manchon et qui est fixe de maniere concentri- que au manchon. Le manchon de recouvrement est de forme cylindrique et s'etend le long de l'extremite de l'axe dans la direction du passage en couvrant ainsi au moins en partie et de facon peripherique, l'exterieur d'un prolongement cylindrique, coaxial a l'extremite de ['axe, prolonge- ment du passage qui est ainsi couvert sans contact. Lorsque l'axe tourne, le manchon de recouvrement avec le manchon et l'axe de commutation tournent par rapport au passage et a son prolongement. Le manchon de recouvrement constitue un moyen de protection supplementaire efficace o de l'extremite d'axe et du joint dans le passage. Ce manchon est notam- ment efficace si l'intervalle annulaire entre le prolongement du passage et le contour interieur du manchon de recouvrement est tres faible. Cela cree un joint a intervalle supplementaire, evitant la penetration de saletes grossieres. On peut egalement envisager d'utiliser un autre joint entre le manchon de recouvrement et le prolongement; ce joint fonctionne alors comme joint amont par rapport au joint principal place dans le passage. Une telle application convient en particulier pour les botes de vitesses de vehicules a deux roues. Des pieces separees telles que le manchon, le manchon de recouvrement et le levier vent realisees de preference par un procede d'usinage sans enlevement de copeaux tel que le matricOage, l'emboutissage ou autres procedes de transformation appropries; ces pie- ces vent assemblees de maniere economique pour former un ensemble pre-assemble avant leur integration dans la bote de vitesses. 3s Dessins La presente invention sera decrite ci-apres a ['aide de quel- ques exemples de realisation representes schematiquement dans les des- sins annexes dans lesquels: - la figure l montre un passage d'un axe pivotant selon ['invention dont le manchon couvrant l'extremite de l'axe porte solidairement un levier, - la figure 2 montre un passage d'un axe pivotant a travers un botier, selon lequel le manchon et le manchon de recouvrement vent realises s en une seule piece et un levier est fixe au manchon de recouvrement, - la figure 3 montre un passage diun axe pivotant et coulissant dont l'extremite presente une section rectangulaire, - la figure 4 est une coupe de l'axe de la figure 3 selon la ligne INN-IV, - la figure 5 montre un passage pour un axe pivotant avec un ensemble to forme d'un manchon, d'un manchon de recouvrement et d'un levier, - la figure 6 montre un passage d'un axe pivotant dont le manchon et le manchon de recouvrement vent realises en une seule piece munie d'un levier et comportant un joint amont, - la figure 7 montre un ensemble forme d'un manchon, d'un manchon de recouvrement et d'un levier. Description de modes de realisation de ['invention La figure l montre un passage d'un bo^tier 2 non detaille d'une bote de vitesses. Pour le passage l, le botier 2 comporte un prolon gement cylindrique 3. Le prolongement 3 est traverse par un axe de bote de vitesses 4. L'extremite 4a de l'axe 4 porte un manchon 5. Le manchon 5 est une piece emboutie en forme de cuvette dont le fond 5a couvre la face frontale 4b de l'axe de commutation 4. La paroi 5b du manchon 5 com porte un orifice traversant 5c permettant a l'air d'etre refoule, lorsqu'on engage de force de manchon 5 sur ltextremite 4a de l'arbre, hors du man chon 5. La bote de vitesses est rendue etanche par un element d'etancheite 6 au niveau du passage l par rapport a l'axe de commutation 4. L'element d'etancheite 6 vient contre le manchon 5. Le manchon 5 porte un levier 7 muni d'une tete a rotule 8 fixee par soudage au manchon 5. Le manchon 5 et le levier 7 vent proteges contre la corrosion par un revete meet, parexemple forme d'une combinaison zinc-fen La figure 2 montre un passage 9 a travers la bote de vites ses 2. L'extremite 4a de l'axe de commutation 4 comporte un element de recouvrement lO realise en une seule piece forme d'un manchon lOa et d'un capuchon l Ob. L'axe de commutation 4 est pivotant par l'intermediaire d'elements de transmission, non representes, relies aux fetes en forme de rotules 12, 13 du levier ll tels que des cables de trac tion ou une tringlerie. Le manchon de recouvrement lOb est de forme cy lindrique creuse. Il couvre la peripherie du manchon lOa. Le prolongement cylindrique 3 du botier 2 de la bote de vitesses est en par tie chevauche par le manchon de recouvrement 10b et il est egalement entoure a la peripherie. L?intervalle annulaire 14 qui subsiste entre le manchon de recouvrement 10b et le prolongement 3 a une dimension ra s diale aussi faible que possible. On cree ainsi un joint a intervalle qui pro tege la cavite 14 delimitee par le manchon de recouvrement 10b et le manchon 10a contre la penetration de corps etrangers grossiers. La figure 3 montre un passage 15 d'une bote de vitesses 16 pour un axe de commutation 17 coulissant suivant son axe longitudinal 0 17a et pivotant autour de ce meme axe 17a. La figure 4 est une section de l'axe de commutation 17. La section de l'axe de commutation 17 a une forme rectangulaire au moins au niveau de l'extremite d'axe 17b. L'extremite d'axe 17b recoit un manchon 18 engage de force. Le contour exterieur du manchon 18 a une forme d'anneau de cercle. Le manchon 18 s est une piece pressee par fluage avec un fond 18c; le manchon comporte une surface d'etancheite exterieure 18a pour un element d'etancheite 19 ainsi qutun chemin de circulation 18b pour un palier a roulement 20 pour recevoir l'axe 17. Le palier a roulement 20 est un palier pour des mouve ments de rotation et de coulissement. L'element d'etancheite 19 et le palier o a roulement 20 vent loges dans le prolongement 21 du passage 15. La figure 5 montre une variante de realisation d'un passage a travers une bote de vitesses 2 munie d'un prolongement 3. Le man chon 5 recOoit un manchon de recouvrement 23. Le manchon de recouvre ment 23 porte le levier 11 avec les fetes de rotules 12, 13. Entre le manchon de recouvrement 23 et le prolongement 3 on a l'intervalle annu laire 14 deja decrit a propos de la figure 2. L'intervalle annulaire 14 est reduit au minimum pour eviter que des particules grossieres de saletes ne puissent arriver au niveau du joint d'etancheite d'axe, radial 24 muni d'au moins une levre d'etancheite 24a. La levre d'etancheite 24a stapplique contre la surface exterieure du manchon 5 et assure l'etancheite de la bote (botier) 2 contre les fuites dthuile de la bo^te de vitesses ainsi que vis-a-vis de l'exterieur contre la penetration de poussieres et d'humidite. Le manchon 5 est revetu d'une tole d'acier inoxydable. Le manchon de re couvrement 23 est une piece emboutie en acier inoxydable engagee de 3s force sur le manchon 5. Le siege presse du manchon 23 est bloque par des griffes 23b degagees du fond 23a du manchon de recouvrement ou par un bord. La figure 6 montre un passage 25 de la bote 2 avec un prolongement 3. Le passage 25 comporte un joint amont 26. Le joint arnont 26 est presse dans un manchon de recouvrement 27a et s'appuie contre une surface d'etancheite 3a du prolongement 3. Le manchon de s recouvrement 27a est une piece emboutie. Le manchon est en une seule piece avec le manchon 27b pour former un capuchon 27. Le capuchon 27a porte un levier 28. Le joint amont 26 protege la cavite 27c contre les particules grossieres et fines. L'element d'etancheite 6 est un anneau d'etancheite d'arbre, radial, qui assure ltetancheite du passage 25 au ni o veau du manchon 27b contre les pertes dthuile de la bote (botier) 2 ainsi que contre la penetration de fines particules de saletes, venant de ltexterieur. Le passage 25 convient notamment pour des applications dans lesquelles l'extremite d'arbre 29a de l'arbre pivotant 29 arrive a l'exterieur. La fgure 7 montre un ensemble 30 preassemble avant le montage au bo^tier 2. Cet ensemble se compose du levier 11 avec les fetes a rotules 12, 13 ainsi que du manchon de recouvrement 23 et du man- chon 5 selon une vue d'ensemble. L'ensemble 30 est fourni de [acon pre- assernblee au fabricant de botes de vitesses. Le montage de ['ensemble 30 sur l'axe de bote de vitesses non represente est simple. Le cout du mon o tage de la bote de vitesses est reduit. NOMENCLATURE 1 passage s 2 bote (botier) 3 prolongement 4 axe 4a extremite d'axe 4b face frontale o 5 manchon a fond b paroi c orifice 6 element d'etancheite 7 levier 8 tete de rotule 9 passage element de recouvrement 1 Oa manchon lOb manchon de recouvrement lOc cavite 1 1 levier 12 tete de rotule 13 tete de rotule 14 intervalle annulaire 1 5 passage 1 6 botier 1 7 axe 17a axe longitudinal 17b extremite d'axe 1 8 manchon 1 8a surface d'etancheite 18b chemin de roulement 1 8c fond 3s 19 element d'etancheite palier a roulement 2 1 prolongement 22 passage 23 manchon de recouvrement 23a fond 23b griffe 24 joint d'etancheite d'ag:e, radial s 24a levre d'etancheite passage 26 joint amont 27 capuchon de recouvrement 27a manchon de recouvrement lo 27b manchon 27c cavite 28 levier 29 axe 29a extremity d'axe is 30 ensemble REVENDICATIO NS 1 ) Passage (1, 9, 15, 22, 25) d'au moins un axe pivotant (4, 17, 29) dans un boitier (boite) (2, 16), le passage (1, 9, 15, 22, 25) comportant au moins un element d'etancheite (6, 19, 24) entourant la peripherie de l'axe (4, 17, s 29) et assurant l'etancheite entre l'axe (4, 17, 29) et le boftier (2, 16), et l'axe (4, 17, 29) ayant au moins une extremite (4a, 17b, 29a) qui depasse hors du boitier (2, 16), caracterise en ce qu' au moins dans le passage (1, 9, 15, 22, 25) il est prevu sur l'axe (4, 17, 29) o un manchon (5, 10a, 18, 27b) entourant au moins la peripherie de l'axe (4, 17, 29), ['element d'etancheite (6, 19, 24) etant applique de maniere etanche du cote de la peripherie du manchon (5, 10a, 18, 27b). 2 ) Passage selon la revendication 1, caracterise en ce que le manchon (18) comporte a l'exterieur une surface enveloppe cylindrique, et a l'interieur, stadapte a un siege ayant au moins en section transversale un contour exterieur different d'un contour circulaire, pour le manchon (18) sur l'axe (17). 3 ) Passage selon la revendication 1, caracterise en ce que le passage (15) comporte au moins un palier (20) cooperant avec le man chon (18) pour recevoir l'axAe (17) qui s'appuie par le manchon (18) dans le palier (20). 4 ) Passage selon la revendication 1, caracterise en ce que l'axe (4, 17, 29) est un axe de commutation d'une bote de vitesses de ve hicule automobile. ) Passage selon la revendication 1, caracterise en ce que 3s le manchon (5, 10a, 18, 27b) comporte au moins une matiere inoxydable sur sa surface tournee vers l'exterieur. 6 ) Passage selon la revendication 5, caracterise en ce que le manchon (5, lOa, 18, 27b) est une piece mise en forme a partir d'une tole inoxydable. 7 ) Passage selon la revendication 5, caracterise en ce que le manchon (5, lOa, 18, 27b) est une piece emboutie de tole et la surface tournee vers l'exterieur du manchon (5, lOa, 18, 27b) comporte un reve tement anticorrosion. 8 ) Passage selon la revendication 5, caracterise en ce que le manchon (5, lOa, 18, 27b) est engage de force sur l'extremite d'axe (4a, 17b, 29a). 9 ) Passage selon la revendication 5, caracterise en ce que le manchon (5, 18) comporte un fond (5a, 18c) couvrant la face frontale de l'extremite d'axe (4a, 17b). ) Passage selon la revendication 9, caracterise en ce qu' en dehors du botier (2) un levier (7, 11, 28) est hLe au manchon, l'axe (4, 17, 29) etant au moins pivotant par l'intermediaire du levier (7, 11, 28). 2s 11 ) Passage selon la revendication 9, caracterise en ce qu' en dehors du botier (2) il est prevu un manchon de recouvrement (lOb, 23, 27a), de forme cylindrique creuse, couvrant au moins le cote periphe rique du manchon (5, lOa), ce manchon de recouvrement etant applique concentriquement au manchon (5, lOa) contre ce manchon (5, lOa), le manchon de recouvrement (lOb, 23, 27a) entourant longitudinalement en partie en chevauchant et en entourant le cote peripherique, au moins de maniere cylindrique, le prolongement (3) aligne sur l'extremite d'axe (4a, 29a) pour le passage (9, 22, 25) du botier (2), sans contact, au moins