Brevet FR2859253A1 — publié le 20050304

ASSEMBLAGE D'UNE PIECE SERTIE SUR UN ARBRE La présente invention concerne un assemblage d'une pièce sertie sur un arbre d'entraînement. L'assemblage de l'invention peut être utilisé dans un dispositif d'actionnement tel qu'un lève-vitre ou une serrure pour véhicule automobile. Un lève-vitre est un dispositif destiné à entraîner le mouvement d'une vitre sous l'action d'un organe tel qu'un moteur ou une manivelle. La vitre est entraînée par un câble, lui-même entraîné par un tambour sous l'action d'un moteur muni d'une vis sans fin qui engrène un engrenage. Un arbre d'entraînement est donc généralement disposé entre l'engrenage lié à la vis sans fin du moteur et le tambour d'entraînement de câble. Pour remplir sa fonction d'entraînement, l'arbre doit cependant être associé à une pièce de levier, telle qu'une croix métallique par exemple. Une telle pièce permet de transmettre une force motrice d'une pièce en rotation à une autre pièce résistante. De nombreux autres dispositifs nécessitent un arbre d'entraînement disposé entre un élément entraînant et un élément entraîné. Par exemple, les serrures électriques comprennent également un câble actionnant un mécanisme de fermeture de porte, le câble étant entraîné par un tambour lui-même entraîné par un moteur via un engrenage. Un arbre d'entraînement doit donc aussi être disposé entre le tambour et l'engrenage et une pièce de levier doit être prévue pour transmettre les forces motrices de rotation. Pour fixer une pièce de levier sur un arbre d'entraînement, la pièce de levier est généralement poinçonnée, c'est-à-dire qu'un trou traversant est réalisé pour permettre le passage de l'arbre d'entraînement. La pièce peut ensuite être glissée sur l'arbre à travers le trou poinçonné et fixée sur une portion de l'arbre, généralement sur une portion d'extrémité. La fixation de la pièce sur l'arbre doit garantir d'une part un blocage rotatif de la pièce qui doit être solidarisée en rotation avec l'arbre, et d'autre part un blocage axiale de la pièce, c'est-à-dire le long de l'arbre et selon les deux directions de part et d'autre de la pièce. La fixation de la pièce sur l'arbre peut comprendre une étape de sertissage. Le sertissage consiste à appliquer une pression sur une pièce qui entraîne sa déformation autour d'une autre pièce afin d'établir une connexion mécanique. Le sertissage permet ainsi d'assujettir deux pièces métalliques sans soudure. Selon une technique connue de fixation d'une pièce sur un arbre, un méplat est usiné sur l'arbre et la pièce est poinçonnée pour former un trou oblong. Ces formes et usinages permettent de garantir un blocage en rotation de la pièce sur l'arbre. Un sertissage est ensuite effectué pour garantir un blocage axial de la pièce en écrasant une extrémité de l'arbre sur la pièce. Une calotte de métal est ainsi formée, \\HIRSCH6\BREVETS\Brevets\20200\20235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 1/9 empêchant le mouvement axial de la pièce selon une direction. La déformation du métal lors du sertissage peut déborder de l'autre côté de la pièce et empêcher le mouvement axial de la pièce selon l'autre direction axiale. Une vis de serrage ou un collet usiné sur l'arbre peuvent cependant être nécessaires pour parfaire le blocage axial de la pièce sur l'arbre selon cette autre direction. Les usinages de l'arbre pour former les méplats, et éventuellement le collet, sont coûteux car ils nécessitent des étapes de préfabrication. L'utilisation d'une vis de serrage induit également un coût supplémentaire. Il existe donc un besoin pour un assemblage simplifié d'une pièce sur un arbre 10 d'entraînement qui dispense d'un usinage de l'arbre et ne nécessite aucune pièce supplémentaire pour solidariser l'assemblage. L'invention propose ainsi un assemblage d'une pièce sertie sur un arbre d'entraînement, ladite pièce comprenant un trou pour le passage de l'arbre, le trou présentant une périphérie sur laquelle sont formées au moins deux encoches. Selon une caractéristique, les encoches sur la périphérie du trou sont remplies par du fluage de matière de l'arbre d'entraînement. Selon une caractéristique, la pièce est sertie sur une portion de l'arbre de périphérie circulaire. Selon les modes de réalisation, la périphérie du trou présente une forme de fleur dont les pétales sont formés par les encoches; ou la périphérie du trou présente une forme de triangle dont les sommets sont formés par les encoches; ou la périphérie du trou présente une forme d'étoile dont les branches sont formés par les encoches. Selon un mode de réalisation, la pièce est sertie sur une extrémité de l'arbre. Selon un mode de réalisation, la pièce sertie est une pièce métallique. Selon un mode de réalisation, la pièce sertie est une croix de levier. L'invention concerne aussi un dispositif d'actionnement d'ouvrant pour véhicule automobile comprenant un assemblage selon l'invention. Selon une caractéristique, la pièce sertie est adaptée à entraîner un tambour d'entraînement de câble avec une rotation de l'arbre. Selon une caractéristique, la pièce sertie est adaptée à être entraînée par une roue d'engrenage pour entraîner une rotation de l'arbre. Selon les applications, le dispositif peut être disposé dans un lèvevitre ou une 35 serrure. L'invention concerne également, un procédé d'assemblage d'une pièce sur un arbre d'entraînement, comprenant les étapes consistant à : \\HIASCH6IBREVETS1Brevets120200\20235-02MJ.A0261.doc - 27/08/03 - 09:08 2/9 - réaliser un trou dans la pièce, ledit trou présentant une périphérie sur laquelle sont formées au moins deux encoches; - glisser la pièce sur l'arbre d'entraînement par ledit trou; sertir la pièce sur l'arbre. Selon une caractéristique, le sertissage est réalisé en écrasant une portion de l'arbre de manière à entraîner un fluage de matière de l'arbre dans les encoches de la périphérie du trou de la pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 10 la description détaillée qui suit des modes de réalisation de l'invention, donnés à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent: - figure 1, une vue schématique en perspective d'une pièce à sertir sur un arbre pour un assemblage selon l'invention; - figure 2, une vue schématique en perspective d'un assemblage selon 15 l'invention; figure 3, une vue schématique en perspective éclatée d'une partie d'un dispositif d'actionnement selon l'invention. L'assemblage selon l'invention comprend une pièce, telle qu'une croix métallique de levier par exemple, sertie sur un arbre d'entraînement, par exemple un arbre d'un dispositif d'actionnement tel qu'un lève-vitre ou une serrure de véhicule automobile. La pièce sertie sur l'arbre dans l'assemblage selon l'invention comprend un trou pour le passage de l'arbre. Ce trou, par exemple poinçonné, présente une 25 périphérie sur laquelle sont formées au moins deux encoches. Ces encoches vont permettre d'assurer le blocage axiale et en rotation de la pièce sur l'arbre sans autre usinage ou pièce supplémentaire. En effet, lors du sertissage, la matière écrasée de l'arbre va fluer dans les encoches et solidariser complètement la pièce sur une portion donnée de l'arbre. La pièce sertie sur l'arbre dans l'assemblage selon l'invention est décrite en référence à la figure 1. Cette pièce 10 comprend un trou 11 dont les dimensions sont choisies pour permettre le passage d'un arbre d'entraînement. Les faunes et dimensions de la pièce 10 et le diamètre du trou 11 dépendent des applications pour lesquelles l'assemblage est réalisé. Ces applications définissent en particulier le diamètre de l'arbre d'entraînement ainsi que la taille et la forme de la pièce 10. Le trou 11 de la pièce 10 présente une périphérie 13 sur laquelle sont formées des encoches 12. Sur la figure 1, les encoches 12 sont au nombre de quatre, mais au 11HIRSCH6\BREVETS\Brevets\20200\20235-02MRA0261.doc 27/08/03 - 09:08 - 3/9 moins deux encoches permettent de réaliser l'assemblage selon l'invention. Les encoches de la figure 1 sont par ailleurs disposées de manière symétrique sur la périphérie 13 du trou 11, mais une disposition asymétrique peut également être envisagée. Le trou 11 de la pièce 10 peut être poinçonné, en particulier lorsque la pièce 10 présente une épaisseur fine et qu'elle est constituée d'un matériau permettant une découpe nette, telle qu'une plaque métallique fine. Par exemple une pièce en tôle HLE (Haute Limite Elastique) telle que de l'acier S355 d'une épaisseur comprise entre 0.5 mm et 5 mm peut être utilisée dans le cadre de l'assemblage selon l'invention. Le poinçon utilisé pour former le trou 11 détermine la forme de la périphérie 13. Ainsi, sur la figure 1, la périphérie 13 du trou 11 présente une forme de fleur dont les pétales sont formés par les encoches 12, le coeur de la fleur étant adapté à laisser passer l'arbre de l'assemblage. D'autres formes (non représentées) peuvent cependant être envisagées pour le trou 11 de la pièce 10. La périphérie 13 du trou 11 peut éventuellement présenter une forme de triangle dont les sommets sont formés par trois encoches 12, ou une forme d'étoile dont les branches sont formées par les encoches 12. La forme de la périphérie 13, c'est-à-dire en particulier le nombre et la 20 disposition des encoches 12, dépend du poinçon utilisé. La figure 2 illustre un assemblage selon l'invention, avec la pièce 10 de la figure 1 et un arbre d'entraînement 20. La pièce 10 est glissée sur un arbre 20 à travers le trou 11 pour être disposée en anneau sur l'arbre 20. En général, la pièce 10 est placée sur une extrémité de l'arbre 20, mais la pièce pourrait être glissée jusqu'à une portion axiale centrale de l'arbre sans sortir du cadre de l'invention. L'arbre d'entraînement 20 peut présenter une périphérie circulaire sur la portion sur laquelle l'assemblage selon l'invention est réalisé, c'est-àdire qu'aucun méplat ou collet ne doit être usiné pour l'assemblage de la pièce 10. Bien entendu, l'arbre peut comporter des gorges et collets ou autres usinages indépendants de l'assemblage selon l'invention. L'arbre peut également comprendre d'autres pièces fixées sur d'autres portions axiales sans rapport avec l'assemblage de l'invention. La pièce 10 ainsi disposée en anneau est sertie sur l'arbre 20. L'arbre 20 est écrasé pour déformer la matière sur la portion de sertissage. Dans le cas illustré où la pièce 10 est disposée sur une extrémité de l'arbre 20, le bout d'extrémité 21 de l'arbre est écrasé sur la pièce 10 et va former une calotte sur les bords du trou 11 de la pièce 10. Lors du sertissage, la matière écrasée de l'extrémité 21 de l'arbre 20 va fluer dans les encoches 12 formées sur la périphérie du trou 11. 1\HIRSCH6\BREVETS\Brevets\20200\20235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 4/9 Il est également possible de faire subir un traitement thermique à la pièce 10 afin de la durcir. Par exemple, la pièce 10 est chauffée puis trempée dans un bain froid. Une telle pièce traitée thermiquement présente une meilleure résistance aux déformations lors du sertissage. La matière de fluage de l'arbre 20 peut être plus importante sur une pièce durcie et il sera possible de transmettre un effort plus important. Dans le cas mentionné mais non illustré où la pièce 10 est disposée sur une portion axiale centrale de l'arbre, le sertissage consistera à presser la matière de l'arbre de part et d'autre de la pièce pour provoquer le fluage de la matière de l'arbre 20 dans les encoches 12 de la pièce 10. Ce fluage va bloquer la pièce 10 sur l'arbre 20 axialement et en rotation. En effet, les encoches 12 seront remplies par le fluage de la matière de l'arbre 20, ce qui empêchera tout mouvement relatif de rotation de la pièce 10 autour de l'arbre 20. Par ailleurs, le fluage de la matière de l'arbre dans les encoches 12 va déformer l'arbre 20 de part et d'autre de la pièce 10, assurant ainsi un blocage axial de la pièce 10 sur l'arbre 20. Ainsi, par une unique opération de sertissage, on assure la fixation de la pièce 10 sur l'arbre 20. Le procédé d'assemblage selon l'invention consiste donc à réaliser les étapes suivantes: réaliser un trou 11 dans la pièce 10, au moyen d'un poinçon par exemple, ledit trou 11 présentant une périphérie 13 sur laquelle sont formés au moins deux encoches 12. Cette étape a été décrite en détail en référence à la figure 1. glisser la pièce 10 sur l'arbre d'entraînement 20 par ledit trou 11 et sertir la pièce 10 sur l'arbre 20 comme décrit en référence à la figure 2. L'assemblage selon l'invention peut être disposé dans n'importe quel dispositif 30 qui nécessite de solidariser, en rotation et axialement, une pièce sur un arbre d'entraînement. En particulier, l'assemblage selon l'invention peut être disposé dans un dispositif d'actionnement tel qu'un lève-vitre ou une serrure de véhicule automobile. Par exemple, sur certains véhicule automobile, un dispositif de fermeture automatique de porte est prévu. Un contacteur détecte un état de porte entrouverte et actionne un moteur qui, via un engrenage et un tambour, tire un câble qui va refermer la porte entrebâillée. \\HIRSCH6\BREVETS\Brevets\20200120235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 5/9 Une portion d'un tel dispositif de fermeture est illustrée sur la figure 3 et comprend un tambour 50 sur lequel est enroulé un câble (non représenté). Le tambour d'entraînement du câble est entraîné en rotation par un arbre 20 dont la rotation est entraînée par la roue d'engrenage 60. Cette roue 60 engrène sur une roue d'engrenage 65 liée à une vis sans fin d'un moteur d'entraînement (non illustré). Ainsi, l'assemblage selon l'invention est utilisé d'une part pour une pièce 10 sertie sur l'arbre 20 et adaptée à entraîner le tambour 50 avec la rotation de l'arbre 20; et d'autre part pour une pièce 10' sertie sur l'arbre 20 et adaptée à être entraînée par la roue d'engrenage 60 pour mettre l'arbre d'entraînement 20 en rotation. On a ainsi réalisé un assemblage simplifié pour des pièces d'entraînement serties sur un arbre. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits à titre d'exemple; en particulier, le nombre, la disposition et les formes et dimensions des pièces 10 serties sur un arbre d'entraînement 20 dépendent des applications. \\H[RSCH6\13REVETS\Breveü\20200\20235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 6/9 7 REVENDICATIONS 1. Assemblage d'une pièce (10) sertie sur un arbre d'entraînement (20), ladite pièce (10) comprenant un trou (11) pour le passage de l'arbre, le trou (11) présentant une périphérie (13) sur laquelle sont formées au moins deux encoches (12). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les encoches (12) sur la périphérie du trou (11) sont remplies par du fluage de matière de l'arbre d'entraînement (20). 3. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la pièce (10) est sertie sur une portion de l'arbre (20) de périphérie circulaire. 4. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la périphérie (13) du trou (11) présente une forme de fleur dont les pétales sont formés par les encoches (12). 5. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la périphérie (13) du trou (11) présente une forme de triangle dont les sommets sont 15 formés par les encoches (12). 6. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la périphérie (13) du trou (11) présente une forme d'étoile dont les branches sont formés par les encoches (12). 7. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce (10) est sertie sur une extrémité de l'arbre (20). 8. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce (10) sertie est une pièce métallique. 9. Assemblage selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la pièce (10) sertie est une croix de levier. 10. Dispositif d'actionnement d'ouvrant pour véhicule automobile comprenant un assemblage selon l'une des revendications précédentes. \\HIRSCH6\BREVETS\Brevets\20200\20235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 7/9 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce sertie (10) est adaptée à entraîner un tambour (50) d'entraînement de câble avec une rotation de l'arbre (20). 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la pièce sertie (10) est adaptée à être entraînée par une roue d'engrenage (60) pour entraîner une rotation de l'arbre (20). 13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il est disposé dans un lève-vitre ou une serrure. 14. Procédé d'assemblage d'une pièce (10) sur un arbre d'entraînement (20) , comprenant les étapes consistant à : réaliser un trou (11) dans la pièce (10), ledit trou (11) présentant une périphérie (13) sur laquelle sont formées au moins deux encoches (12) ; - glisser la pièce (10) sur l'arbre d'entraînement (20) par ledit trou (11) ; sertir la pièce (10) sur l'arbre (20). 15. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le sertissage est réalisé en écrasant une portion (21) de l'arbre (20) de manière à entraîner un fluage de matière de l'arbre dans les encoches (12) de la périphérie du trou (11) de la pièce (10). \1HIRSCH6\BREVETS\Brevets120200\20235-02MRA0261.doc - 27/08/03 - 09:08 8/9