Brevet FR2983298A1 — publié le 20130531

DISPOSITIF DE CONTRÔLE DE LA TENUE AU CISAILLEMENT D'UNE ROTULE SERTIE OU BOUTEROLLEE. La présente invention concerne un dispositif de 5 contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée. Les rotules serties sur des éléments mécaniques, tels que des barres, bielles, ou autres, sont des rotules montées par sertissage sur ces éléments, par conséquent fixées sans 10 soudure. Les rotules bouterollées sont assemblées par bouterollage, cette opération pouvant être réalisée à chaud ou à froid. L'assemblage par bouterollage à chaud se réalise par échauffement et fluage de la matière des pièces à assembler. L'assemblage par bouterollage à froid s'apparente 15 au matage de la matière des pièces à assembler, lesquelles sont alors réalisées en un matériau qui doit présenter une certaine souplesse. De manière connue en soi, on peut contrôler la bonne qualité du sertissage des rotules à l'aide d'une clé 20 dynamométrique équipée d'une dégoujonneuse, par conséquent par une mesure de la tenue au couple exercée sur la rotule. On peut, de manière connue en soi également, réaliser un contrôle ponctuel de tenue au cisaillement sur une machine de traction. 25 Des moyens de contrôle pour garantir la tenue au déboutonnage de la rotule peuvent aussi être proposés par le fournisseur des éléments à sertir. Les essais par mesure de la tenue au couple et les essais mentionnés ci-dessus de tenue au déboutonnage sont 30 relativement simples à mettre en oeuvre pour réaliser un contrôle fréquentiel en sortie des lignes de fabrication automobile, par exemple, mais ils sont insuffisamment représentatifs des sollicitations mécaniques de l'assemblage. 35 On a déjà cherché à perfectionner des procédés et des dispositifs d'essais de cisaillement. Ainsi, à titre d'exemple, le document WO 2010020778 Al décrit un procédé d'essai de cisaillement d'un dépôt sphérique collé à un substrat, qui comprend les étapes consistant à monter le substrat sur un support, à mettre en rotation relative le support par rapport à un outil de cisaillement de façon à amener le dépôt sphérique en contact avec l'outil de cisaillement, puis à détecter la force de cisaillement au niveau de l'outil qui se dégage de l'outil de cisaillement cisaillant le dépôt sphérique hors du substrat. L'appareil d'essai pour la mise en oeuvre de ce procédé comprend un outil de cisaillement, un support permettant une rotation relative, un moyen permettant de fixer un substrat d'essai au support, un moyen permettant de mettre en rotation le dépôt sphérique pour l'amener en contact avec l'outil de cisaillement et un moyen permettant de détecter la force de cisaillement de l'outil cisaillant le dépôt sphérique hors du substrat. Le but de la présente invention est de fournir un dispositif de contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée, qui soit de conception, de réalisation et d'utilisation simples, et qui soit économique en permettant, notamment, de réduire le temps de réalisation de l'opération de contrôle. Un autre but de la présente invention est de fournir 25 un tel dispositif, qui permette d'améliorer l'ergonomie du poste de contrôle de tenue au cisaillement. Enfin, c'est également un but de la présente invention de fournir un tel dispositif, qui permette, dans le cas de pièces à rotules utilisées en fabrication automobile, de 30 garantir la qualité de la production automobile livrée aux clients et de diminuer substantiellement le nombre d'interventions de réparation sur les véhicules finis. Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet un nouveau dispositif de contrôle de la tenue au 35 cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée, qui comporte un support permettant d'immobiliser la pièce sur laquelle est sertie ou bouterollée la rotule, un moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement sur la rotule et un moyen permettant de mesurer la flèche de déplacement subie par la rotule en réponse audit effort de cisaillement. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, le moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement sur la rotule comprend une clé dynamométrique actionnée par un opérateur qui applique un couple sur un arbre de transmission, et un moyen mécanique permettant de convertir le couple appliqué par la clef dynamométrique sur l'arbre de transmission en un effort de cisaillement exercé directement sur la rotule. Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le moyen mécanique permettant de convertir le couple appliqué sur l'arbre de transmission en un effort de cisaillement exercé directement sur la rotule est constitué par un mécanisme de type pignon/crémaillère, le pignon étant monté sur l'arbre de transmission et la crémaillère étant déplaçable selon la direction de l'effort de cisaillement exercé directement sur la rotule. De manière préférentielle, le mécanisme de type pignon/crémaillère est supporté par un système de guidage linéaire et ce système de guidage linéaire peut être un système de guidage à billes, qui permet de réduire la déperdition de l'effort dans la chaîne d'entraînement du mécanisme de type pignon/crémaillère. De manière avantageuse, le support permettant d'immobiliser la pièce sur laquelle est sertie ou bouterollée la rotule peut être un support de type poinçon avec une forme en creux adaptée pour recevoir et immobiliser ladite pièce à rotule lorsque la pièce est sous l'action de l'effort de cisaillement appliqué sur la rotule. De manière avantageuse également, le support de type poinçon peut être démontable, de façon à permettre 35 l'exploitation du même dispositif de contrôle pour différentes pièces à rotule. Enfin, le moyen permettant de mesurer la flèche de déplacement subie par la rotule peut être un comparateur, de type connu en soi. La présente invention a également pour objet un 5 procédé de contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée au moyen d'un dispositif conforme à celui décrit ci-dessus dans ses grandes lignes, et ce procédé nouveau comporte les étapes suivantes, prises en combinaison : 10 - on place la pièce à rotule sertie ou bouterollée dans le support en forme de poinçon du dispositif, de façon à immobiliser la pièce, - on actionne le moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement directement sur la 15 rotule, - on mesure la flèche de déplacement subie par la rotule. D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un 20 exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : - la figure 1 est un schéma illustrant l'effort de cisaillement sur une rotule sertie, 25 - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, du dispositif selon l'invention pour le contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée, et - la figure 3 est une vue de détail de la rotule sous l'action de cisaillement exercée par l'extrémité de la 30 crémaillère du mécanisme du dispositif de l'invention. En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de manière schématique, une rotule désignée par la référence numérique 1, d'axe longitudinal « y », laquelle rotule est fixée sur une pièce 2 par un procédé de 35 sertissage « S », par exemple. Comme mentionné précédemment, la rotule 1, peut également être fixée sur la pièce 2 par bouterollage. La flèche « F » représente un effort de cisaillement exercé sur la rotule 1 selon l'axe X perpendiculaire à l'axe longitudinal « y » de la rotule 1. Le dispositif selon l'invention constitue un moyen de 5 contrôle pour la tenue au cisaillement (effort « F » selon l'axe « X ») de la rotule 1 dans les ateliers d'emboutissage, par exemple. En référence au dessin de la figure 2, ce dispositif de contrôle de la tenue au cisaillement comporte les 10 éléments suivants : - un support de type poinçon, de référence générale 3, avec une forme en creux adaptée à recevoir et immobiliser la pièce 2 sur laquelle est fixée la rotule 1, - un moyen mécanique permettant d'exercer un effort 15 prédéterminé de cisaillement selon l'axe « X » directement sur la rotule 1, et - un moyen, de type comparateur par exemple (non représenté), permettant de mesurer la flèche de déplacement subie par la rotule 1 sous l'action de l'effort de 20 cisaillement « F » appliqué au cours du contrôle. Le moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement selon l'axe « X » directement sur la rotule 1 comprend une clé dynamométrique 4 actionnée par un opérateur qui applique un couple sur un arbre de 25 transmission 5, et un mécanisme qui convertit le couple appliqué sur l'arbre de transmission 5 en un effort de cisaillement « F » exercé sur la rotule 1. L'arbre de transmission 5, d'axe longitudinal « T », est monté sur des paliers 10 fixés sur le bâti 9 du 30 dispositif. Le mécanisme permettant de convertir le couple appliqué sur l'arbre de transmission 5 en un effort « F » de cisaillement selon l'axe « X » exercé directement sur la rotule 1 est un mécanisme de type pignon/crémaillère. Le 35 pignon 6 est monté sur l'arbre de transmission 5 et la crémaillère 7 est déplaçable selon la direction « X » de l'effort de cisaillement « F » exercé sur la rotule 1, l'extrémité avant 7A de la crémaillère 7 venant en butée contre la rotule 1 pour exercer sur cette dernière l'effort de cisaillement du contrôle. Le mécanisme pignon 6/crémaillère 7 est supporté par 5 un système de guidage linéaire, de référence numérique 8, qui est, à titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la potée de la présente invention, un système de guidage à billes pour réduire la déperdition de l'effort dans la chaîne d'entraînement du moyen mécanique de conversion du 10 couple appliqué sur l'arbre de transmission 5 en un effort de cisaillement sur la rotule 1. Le support de type poinçon 3 est monté démontable sur le bâti 9 du dispositif de contrôle, de façon à permettre l'exploitation du dispositif pour différentes pièces à 15 rotule. Grâce au dispositif de l'invention, le contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule 1, sertie ou bouterollée, peut être effectué de manière simple et rapide, de la manière suivante : 20 - on place la pièce 2 à rotule 1, sertie ou bouterollée, dans le support en poinçon 3 du dispositif décrit ci-dessus, de façon à immobiliser la pièce 2 à rotule 1, - on actionne la clé dynamométrique 4 du dispositif 25 pour exercer un effort prédéterminé « F » de cisaillement directement sur la rotule 1, et - on mesure la flèche de déplacement subie par la rotule 1, au moyen d'un comparateur. Le dispositif et le procédé décrits ci-dessus de 30 contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule sertie ou bouterollée présentent les avantages suivants : - ils réduisent le temps de réalisation de l'essai de tenue au cisaillement, - ils améliorent l'ergonomie du poste de contrôle de 35 la tenue au cisaillement, - ils garantissent une bonne qualité de la production livrée aux clients, et - ils réduisent le nombre d'interventions de réparation sur les assemblages finis, c'est-à-dire sur les véhicules finis s'il s'agit de rotules utilisées en fabrication automobile. 10 REVENDICATIONS1. Dispositif de contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule (1) sertie ou bouterollée sur une pièce (2), caractérisé en ce qu'il comporte un support (3) permettant d'immobiliser la pièce (2) sur laquelle est sertie ou bouterollée la rotule (1), un moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement sur la rotule (1) et un moyen permettant de mesurer la flèche de déplacement subie par la rotule (1) en réponse audit effort de cisaillement. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement sur la rotule (1) comprend une clé dynamométrique (4) actionnée par un opérateur qui applique un couple sur un arbre de transmission (5), et un moyen mécanique permettant de convertir le couple appliqué sur ledit arbre de transmission (5) en un effort de cisaillement exercé directement sur la rotule (1). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen mécanique permettant de convertir le couple appliqué sur l'arbre de transmission (5) en un effort de cisaillement exercé directement sur la rotule (1) est constitué par un mécanisme de type pignon/crémaillère, le pignon (6) étant monté sur ledit arbre de transmission (5) et la crémaillère (7) étant déplaçable selon la direction (« X ») de l'effort de cisaillement exercé sur la rotule (1). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en 30 ce que le mécanisme pignon (6)/crémaillère (7) est supporté par un système de guidage linéaire (8). 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que le système de guidage linéaire (8) est un système de guidage à billes, qui permet de réduire la déperdition de 35 l'effort dans la chaîne d'entraînement du moyen mécanique permettant de convertir le couple appliqué sur l'arbre detransmission (5) par la clé dynamométrique (4) en un effort de cisaillement exercé directement sur la rotule (1). 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (3) permettant d'immobiliser la pièce (2) sur laquelle est sertie ou bouterollée la rotule (1) est un support de type poinçon avec une forme en creux adaptée à recevoir et immobiliser ladite pièce (2) lorsque cette dernière est sous l'action de l'effort de cisaillement appliqué sur la rotule (1). 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que ledit support (3) de type poinçon est démontable, de façon à permettre l'exploitation du dispositif de contrôle pour différentes pièces (2) à rotule (1). 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en 15 ce que le moyen permettant de mesurer la flèche de déplacement subie par la rotule (1) est un comparateur. 9. Procédé de contrôle de la tenue au cisaillement d'une rotule (1), sertie ou bouterollée, au moyen d'un dispositif conforme à l'une quelconque des revendications 20 précédentes, caractérisé par les étapes suivantes, prises en combinaison : - on place la pièce (1) à rotule (2) sertie ou bouterollée dans le support (3) dudit dispositif, de façon à immobiliser la pièce (2), 25 - on actionne le moyen mécanique permettant d'exercer un effort prédéterminé de cisaillement directement sur la rotule (1), - on mesure la flèche de déplacement subie par la rotule (1) en réponse audit effort de cisaillement. 30 35