Brevet FR3025268A1 — publié le 20160304

La présente invention concerne la transmission de mouvement entre une pièce menée et une pièce menante, et plus particulièrement un accouplement d'une pièce menée à une pièce menante au moyen d'une goupille de sécurité. Un tel accouplement comprend généralement une partie mâle solidaire de l'une des pièces et reçue dans une partie femelle solidaire de l'autre des pièces. La transmission de l'effort de la pièce menante vers la pièce menée est assurée par une goupille de sécurité s'étendant dans des perçages ménagés en correspondance dans les parties mâle et femelle perpendiculairement à ladite direction. La goupille de sécurité est dimensionnée en cisaillement pour transmettre des efforts inférieurs à un seuil : au-delà de ce seuil, la goupille de sécurité se rompt pour protéger d'un effort excessif la pièce menante et/ou la pièce menée et/ou des éléments qui sont reliés auxdites pièces. Une fois la goupille de sécurité rompue, si le mouvement de la pièce menante ne s'est pas interrompu, la pièce menante doit pouvoir être mobile par rapport à la pièce menée qui elle restera immobile. La partie femelle et la partie mâle vont alors assurer le guidage relatif des pièces et comprennent à cette fin des surfaces de guidage qui sont traversés par les perçages de réception de la goupille de sécurité. Ceci dit, après la rupture de la goupille, les frottements entre la partie femelle et la partie mâle sont la plupart du temps très importants, au point d'aboutir à un grippage des deux parties. La transmission de mouvement demeure donc au moins en partie malgré la rupture de la goupille de sécurité. Une solution est d'utiliser un matériau plus dur pour la partie mâle ou de durcir ce matériau par un traitement thermique. Ceci augmente cependant notablement 3025268 2 le coût de la pièce. Un but de l'invention est de fournir un moyen pour fiabiliser le fonctionnement de tels accouplements. Dans les accouplements connus, les surfaces de 5 guidage jouent, en plus de leur rôle de guidage, le rôle de « ciseaux » venant couper la goupille. Des expérimentations ont permis de montrer que le grippage résulte d'une déformation de la partie mâle au niveau du débouché du perçage dans la deuxième surface de guidage : 10 un bourrelet se forme du côté où la goupille de sécurité prend appui sur le bord du perçage avant de se rompre et ce bourrelet vient frotter contre la première surface de guidage. Selon l'invention, on prévoit, un accouplement 15 comprenant une pièce menée et une pièce menante reliée par une goupille de sécurité pour qu'elle entraîne la pièce menée avec la pièce menante selon une direction de déplacement. L'une des pièces a une partie mâle engagée dans une partie femelle de l'autre pièce. Les parties 20 mâle et femelle ont respectivement une première surface de guidage et une deuxième surface de guidage en regard l'une de l'autre de telle manière que, en cas de rupture de la goupille, la pièce menante soit mobile par rapport à la pièce menée selon la direction de déplacement. La 25 goupille s'étend dans des perçages ménagés en correspondance dans les parties mâle et femelle perpendiculairement à ladite direction. Le perçage ménagé dans la partie mâle débouche au fond d'un renfoncement dans la deuxième surface de guidage. 30 Le perçage ménagé dans la partie femelle va ainsi déboucher au fond du renfoncement et non directement sur la deuxième surface de guidage. Ainsi, dans l'invention, la surface de guidage de l'élément mâle ne joue plus le rôle d'un ciseau, ce rôle étant joué par la zone du fond 35 du renfoncement entourant le débouché du perçage recevant 3025268 3 la goupille de sécurité. Le bourrelet formé dans cette zone à la rupture de la goupille sera donc au moins en partie contenu dans le renfoncement, limitant le risque de grippage. 5 De préférence, le renfoncement a une profondeur telle que la goupille travaille essentiellement en cisaillement et supérieure à une hauteur théorique d'un bourrelet formé dans la zone d'appui de la goupille sur le fond du renfoncement lors d'une rupture de la 10 goupille. Le risque de grippage est alors théoriquement éliminé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description 15 qui suit de modes de réalisation particuliers non limitatifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale 20 d'un accouplement selon l'invention, le plan de coupe étant perpendiculaire à la goupille, - la figure 2 est une vue en coupe de l'accouplement, selon la ligne II-II de la figure 1. 25 En référence aux figures, l'accouplement selon l'invention comprend une pièce menée et une pièce menante reliée par une goupille de sécurité pour qu'elle entraîne la pièce menée avec la pièce menante en rotation autour d'un axe de rotation X (c'est-à-dire selon une direction 30 circonférentielle de déplacement). La pièce menée a une partie mâle 2 engagée dans une partie femelle 1 de la pièce menante. La partie femelle 1 a une première surface de guidage 3, de forme cylindrique, et la partie mâle a une 35 deuxième surface de guidage 4, également de forme 3025268 4 cylindrique, en regard de la surface de guidage 3. L'ajustement entre les deux surfaces de guidage 3, 4 est de type glissant pour permettre un guidage de la partie mâle 2 par rapport à la partie femelle 1. 5 La goupille de sécurité 5 - qui relie la partie mâle 2 (donc la pièce menée) à la partie femelle 1 (et donc à la pièce menante) - s'étend dans des perçages 6, 7 ménagés en correspondance l'un de l'autre respectivement dans la partie femelle 1 et dans la partie mâle 2. Les 10 perçages 6, 7 s'étendent selon un axe Y perpendiculaire à l'axe X et donc aussi perpendiculaire à la direction de déplacement. Le perçage 7 ménagé dans la partie mâle 2 débouche au fond d'un renfoncement 8 ménagé dans la 15 deuxième surface de guidage 4. Le renfoncement 8 est ici une gorge annulaire ayant un axe de révolution coïncidant avec l'axe de rotation X de la pièce menante. La gorge a une largeur L supérieure au diamètre du perçage 7 en tenant compte des tolérances de réalisation du perçage 20 (diamètre, positionnement...). La goupille de sécurité 5 est dimensionnée en cisaillement pour transmettre des efforts inférieurs à un seuil : au-delà de ce seuil, la goupille de sécurité 5 se rompt pour protéger d'un effort excessif la pièce menante 25 et/ou la pièce menée et/ou des éléments qui sont reliés auxdites pièces. Ainsi, en cas de rupture de la goupille, la pièce menante est mobile par rapport à la pièce menée selon la direction de déplacement. 30 Le renfoncement 8 a une profondeur P qui est : - telle que la goupille de sécurité 5 travaille essentiellement en cisaillement (plus la profondeur du renfoncement 8 est faible et plus la flexion de la goupille de sécurité 5 est 35 négligeable) ; et 3025268 5 supérieure à une hauteur théorique d'un bourrelet formé, lors d'une rupture de la goupille de sécurité 5, dans la zone d'appui de la goupille de sécurité 5 sur le fond du 5 renfoncement 8 (c'est-à-dire au niveau du pourtour du débouché du perçage 7 dans le renfoncement 8). Le renfoncement 8 a ici une profondeur comprise entre 0,lmm et 0,3mm environ, et plus particulièrement 10 0,2mm. La profondeur P sera choisie en fonction également des matériaux utilisés. Les pièces et la goupille de sécurité 5 sont ici réalisées dans un même matériau, à savoir de l'acier par exemple. L'acier choisi est ici de type Z15C17-3 ou 15-5PH. 15 On notera qu'une fois la goupille de sécurité 5 rompue, une portion de la goupille 5 peut rester en saillie dans le renfoncement 8 (et ce, d'autant plus que la profondeur de ce renfoncement est importante). Ceci est avantageux dans le cas de la transmission d'un 20 mouvement de rotation car la partie en saillie de la goupille de sécurité 5 va gêner une translation relative des pièces sans gêner une rotation relative de celles-ci. La largeur L du renfoncement 8 est supérieure au diamètre de la goupille de sécurité 5 pour ne pas gêner le 25 mouvement de rotation relative. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. 30 En particulier, bien que l'invention ait été décrite en relation avec la transmission d'un mouvement de rotation, l'invention est utilisable dans une chaîne de transmission d'un mouvement de translation. Le renfoncement peut ne pas être une gorge 35 annulaire et avoir une forme différente et notamment une 3025268 6 forme cylindrique. D'autres matériaux que ceux mentionnés sont utilisables. Les pièces et la goupille de sécurité peuvent être dans des matériaux différents. 5 L'accouplement peut avoir une structure différente de celle décrite. La partie mâle peut être solidaire de la pièce menante et la partie femelle être solidaire de la pièce menée. La goupille de sécurité peut traverser de part en part la partie mâle et la partie 10 femelle. REVENDICATIONS1. Accouplement comprenant une pièce menée et une pièce menante reliée par une goupille de sécurité (5) pour qu'elle entraîne la pièce menée avec la pièce menante selon une direction de déplacement, l'une des pièces ayant une partie mâle (2) engagée dans une partie femelle (1) de l'autre pièce, les parties mâle et femelle ayant respectivement une première surface de guidage (3) et une deuxième surface de guidage (4) en regard l'une de l'autre de telle manière que, en cas de rupture de la goupille, la pièce menante soit mobile par rapport à la pièce menée selon la direction de déplacement, la goupille s'étendant dans des perçages (6,7) ménagés en correspondance dans les parties mâle et femelle perpendiculairement à ladite direction, caractérisé en ce que le perçage (7) ménagé dans la partie mâle débouche au fond d'un renfoncement (8) dans la deuxième surface de guidage. 2. Accouplement selon la revendication 1, dans lequel le renfoncement (8) a une profondeur telle que la goupille (5) travaille essentiellement en cisaillement et supérieure à une hauteur théorique d'un bourrelet formé dans la zone d'appui de la goupille sur le fond du renfoncement lors d'une rupture de la goupille. 3. Accouplement selon la revendication 1, dans lequel la deuxième surface de guidage (4) de la partie mâle (2) est cylindrique et le renfoncement (8) est une gorge annulaire. 4. Accouplement selon la revendication 3, dans est agencée pour tourner autour la gorge a un axe de révolution rotation de la pièce menante. lequel la pièce menante d'un axe de rotation et coïncidant avec l'axe de 5. Accouplement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel le renfoncement (8) a 3025268 8 une profondeur comprise entre 0,1mm et 0,3mm environ. 6. Accouplement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les pièces et la goupille sont réalisées dans un même matériau.