Brevet FR2848884A1 — publié le 20040625

Domaine de l'invention La présente invention concerne un pivot pour une fourchette de commutation montée pivotante sur celui-ci autour d'un axe de pivotement, ce pivot étant en acier. Etat de la technique De tels pivots sont décrits dans le document " Zahnradgetriebe " par Looman, 3 ème édition, Springer-Verlag 1996, pages 49 et 255, figures 6 1, coupe B-B ou figure 7 16 Les pivots sont des organes très répandus dans les boîtes de vitesses et reçoivent les bielles de 10 commutation ou fourchettes ou autres éléments de commutation pivotants Les fourchettes actionnent les baladeurs pour associer sélectivement les pignons des rapports de vitesses Les fourchettes sont en général montées pivotantes dans la boîte de vitesses par ou sur deux pivots Fréquemment, les fourchettes sont montées sur les pivots par des roulements 15 à billes La fourchette est munie d'une bague de palier extérieure, logée dans un oeillet de palier et elle s'appuie par des organes de roulement sur une bague de palier intérieure, montée sur le pivot Dans les réalisations plus simples, la fourchette est montée sans interposition de palier à roulement, par le pivot, dans le boîtier ou partie analogue de la boîte de vites20 ses. Il existe également des réalisations de montages de fourchettes dans lesquelles le pivot est fixé par exemple par enfoncement de force dans un orifice de la fourchette ou fixépar une soudure ou autre liaison envisageable prévue sur la fourchette Le pivot est ensuite monté pi25 votant sur les éléments environnants. Les pivots existent sous de multiples formes de réalisations. En général ils sont symétriques en rotation par rapport à l'axe de pivotement de la fourchette Il existe des réalisations ayant une surface extérieure cylindrique pour se placer dans l'oeillet de palier ou une surface de 30 réception du palier à roulement de la biellette Les pivots sont par exemple montés par un siège pressé dans un perçage de la partie environnante, ou encore par une liaison soudée ou par une liaison sertie ou encore une liaison vissée dans le boîtier ou sur la boîte de vitesses Les pivots fixés par une liaison vissée ont un filetage intérieur ou un filetage extérieur Le fi35 letage intérieur reçoit une vis distincte du pivot Dans le cas du filetage extérieur, le pivot est vissé dans un taraudage prévu dans l'environnement Les pivots comportent des multipans, de préférence des six pans pour pouvoir être serrés. La réalisation de tels montages de fourchettes est relativement compliquée car la forme à réaliser pour le pivot dans les formes de réalisations évoquées ci-dessus s'obtient par un usinage avec enlèvement de copeaux qui est relativement compliqué ou encore il faut effectuer des s usinages de finition De plus, le montage de la biellette avec les paliers à roulement est relativement compliqué. But de l'invention Partant de cet état de la technique, l'invention a pour but de développer un pivot pour le palier d'une fourchette qui soit particulière1 o ment économique à fabriquer en grande série ou en masse. Exposé et avantages de l'invention A cet effet l'invention concerne un pivot du type défini cidessus, caractérisé en ce que le contour du pivot est fabriqué par formage à froid. Le pivot selon l'invention ne nécessite pas d'usinage avec enlèvement de copeaux L'ensemble du contour extérieur et, dans le cas de pièces creuses, également le contour intérieur du goujon, y compris le cas échéant la surface de siège du palier de roulement, le six pans, le filetage et la surface de siège pour le siège pressé (par exemple obtenu par 20 moletage, à nervure ou à denture par encoches) s'obtiennent par des procédés de fabrication à froid tels que l'étirage en partant d'une tôle, le travail à la presse ou le fluage à la presse à partir d'ébauches massives, le roulage et l'emboutissage La fabrication de tels goujons permet une économie de matière car les techniques utilisées ne produisent pratiquement 25 plus de déchets Le goujon creux selon l'invention est léger et de plus il peut recevoir des capteurs de mesure ou équipements analogues ou faire passer d'autres éléments de la boîte de vitesses. Comme matériaux on peut utiliser tous les aciers déformables à froid tels que des aciers de cémentation connus sous la référence 30 16 Mn Cr 5 Pour fabriquer des pièces fluées à la presse on utilise comme ébauche des fils formés à chaud Après le formage à froid, les pivots subissent un traitement thermique, de préférence ils sont cémentés et revenus et leurs dureté de surface est de préférence, comprise entre 650 et 800 Vickers HV 10. La gorge de roulement ou chemin de roulement suivant la réalisation, par exemple par cintrage pour utiliser des paliers à billes, en biais, est lissé par formage à froid de la surface, notamment par roulage, pour ne pas nécessiter de meulage et/ou de finition En outre, l'invention concerne un pivot dont la dureté au moins de la surface de la gorge de roulement est usinée en finition par roulage La matière renforcée par déformation à froid présente, au niveau du chemin de roulement, une dureté suffisante pour le contact de roulement avec les organes de roulement du 5 palier En variante, on prévoit des pivots non cémentés munis d'une bague de roulement du palier de roulement pour recevoir la fourchette. De façon plus complète, le pivot présente les caractéristiques suivantes: il est creux. il est obtenu par emboutissage étirage, il est massif, il comporte une gorge de roulement ( 7, 14, 18) pour des organes de roulement ( 8, 19) d'un palier de roulement reliant la biellette de commutation au pivot, la gorge de roulement présente la rugosité de surface obtenue par roulage, la gorge de roulement présente une surface terminée par roulage, la gorge de roulement présente la rugosité de surface correspondant à la finition obtenue par étirage du pivot, 20 il comporte un filetage/taraudage, il comporte un multipans. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière plus détaillée à l'aide de modes de réalisation de pivots de biellettes de boîtes 25 de vitesses ou éléments de commutation analogues représentés dans les dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation de pivot, la figure 2 est une coupe axiale du pivot de la figure 1, la figure 2 a montre à échelle agrandie la forme de surface moletée de l'extérieur du pivot, la figure 3 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation d'un pivot, la figure 3 a est une vue de bout du pivot de la figure 3, 35 la figure 4 est une vue de face d'un pivot plein, la figure 5 est une coupe du pivot de la figure 4, la figure 6 est une vue de dessus du pivot de la figure 4, la figure 7 est une vue en coupe d'un pivot obtenu par mise en forme d'une pièce en tôle, la figure 8 est une vue de dessus du pivot de la figure 7. Description de modes de réalisation La forme du corps du pivot 1 de la figure 1 est fabriquée par fluage à la presse Le pivot 1 est cylindrique creux avec une symétrie par rapport à l'axe de rotation (ou axe de pivotement) la; il est destiné à être monté suivant un ajustage serré dans son environnement La réduction 2 du pivot 1 constitue un siège 2 a pour une bague de palier de roulement 10 non représentée. La figure 2 montre un pivot 3 cylindrique creux représenté en coupe Ce pivot est symétrique en rotation par rapport à l'axe de pivotement 3 a Le pivot 3 est fabriqué avec un fond troué Une structure 4 a, moletée obtenue sans usinage avec enlèvement de copeaux, par roulage 515 (figure 2 a) du segment 4 du pivot 3, garantit l'ajustage serré du pivot 3 dans la boîte de vitesses non représentée Le pivot 3 comporte, en périphérie, à sa transition entre le segment cylindrique 5 de petit diamètre extérieur vers le segment 6 de grand diamètre extérieur, une gorge de roulement 7 pour recevoir l'organe de roulement 8 d'un palier de roule20 ment non représenté. Selon les figures 3 et 3 a, le pivot 9 est creux Il est symétrique en rotation par rapport à l'axe de rotation ou axe de pivotement 9 a et son fond 9 b est fermé Le pivot 9 comporte un taraudage 10 Le taraudage 10 est prévu pour fixer le pivot 9 à l'aide d'une vis sur l'environnement du 25 pivot 10 Le pivot 10 présente une forme de quatre pans 1 1 pour être tenu lorsqu'on fixe le pivot 9 La surface-enveloppe cylindrique 9 c est prévue pour le montage pivotant d'une fourchette de commutation. Les figures 4 à 6 montrent des pivots 12 massifs, symétriques en rotation par rapport à l'axe de rotation ou de pivotement 12 a Le 30 pivot 12 et ainsi son contour sont obtenus par fluage à la presse et ensuite finition par roulage pour réaliser le filetage extérieur 13 ainsi que la gorge de roulement 14 pour les organes de roulement 18 Le filetage 13 permet de fixer le pivot 12 dans son environnement La forme de six pans creux 15 réalisée dans la tête 12 b permet de placer un outil pour visser le 35 pivot 12 dans un taraudage par exemple réalisé dans la boite de vitesses et adapté au filetage extérieur 13. Les figures 7 et 8 montrent un pivot 16 réalisé par emboutissage en tôle Le pivot 16 est creux; il comporte un filetage extérieur 17 et une gorge de roulement 18 pour les organes de roulement 19; sa tête est fermée La tête comporte un six pans extérieur 20 pour placer un outil servant à visser le pivot 16 dans le taraudage 17 approprié par exemple réalisé dans la boîte de vitesses Le six pans 20 est séparé du filetage 17 5 par une zone 21 de tôle doublée, qui vient radialement en saillie par rapport au pivot 16 suivant l'axe 16 a. NOMENCLATURE la 2 a 3 a 10 4 4 a 6 7 15 8 9 a 9 b 9 c 20 10 11 12 12 a 12 b 25 13 14 15 16 16 a 30 17 18 19 20 21 pivot axe de pivotement réduction siège pivot axe de pivotement segment structure segment segment gorge de roulement organe de roulement pivot axe de pivot fond surface-enveloppe taraudage quatre pans pivot axes de pivotement tête filetage gorge de roulement six pans pivots axes de pivot filetage gorge de roulement organe de roulement six pans doublement de la tôle REVEND I CATIONS 1 ) Pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) pour une fourchette de commutation montée pivotante sur celui-ci autour d'un axe de pivotement (la, 3 a, 9 a, 12 a, 16 a), ce pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) étant en acier, caractérisé en ce que le contour du pivot ( 1, 3, 9, 12, 16) est fabriqué par formage à froid. 2 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' 10 il est creux. 3 ) Pivot selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' il est obtenu par emboutissage étirage. 15 4 ) Pivot selon la revendication 2, caractérisé en ce qu' il est obtenu par fluage à la presse. 5 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il est massif. 6 ) Pivot selon la revendication 5, 25 caractérisé en ce qu' il est obtenu par fluage à la presse. 7 ) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte une gorge de roulement ( 7, 14, 18) pour des organes de roulement ( 8, 19) d'un palier de roulement reliant la biellette de commutation au pivot ( 3, 12, 16). 8 ) Pivot selon la revendication 7, 35 caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 7, 14, 18) présente la rugosité de surface obtenue par roulage. 9 ) Pivot selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 7, 14, 18) présente une surface terminée par roulage. ) Pivot selon la revendication 7, caractérisé en ce que la gorge de roulement ( 18) présente la rugosité de surface correspondant à la finition obtenue par étirage du pivot ( 16). 10 11) Pivot selon la revendication 1, caractérisé en ce qu' il comporte un filetage/taraudage ( 10, 13, 17). 12 ) Pivot selon la revendication 11, caractérisé en ce qu' il comporte un multipans ( 11, 15, 20).