FR2668216A1

FR2668216A1 - Assemblage entre un arbre tubulaire fait d'un materiau composite fibreux et un tourillon metallique et procede de realisation de cet assemblage .

Info

Publication number: FR2668216A1
Application number: FR9113038A
Authority: FR
Inventors: Petrzelka Miloslav; Hoffmann Werner; Schafferus Thomas
Original assignee: GKN Automotive GmbH
Current assignee: GKN Driveline International GmbH
Priority date: 1990-10-23
Filing date: 1991-10-22
Publication date: 1992-04-24
Anticipated expiration: 2011-10-22
Also published as: JPH0694042A; FR2668216B1; US5253947A; DE4143528C2

Abstract

L'invention concerne un asssemblage opérant par action de force entre un arbre tubulaire en matériau composite fibreux et un élément de raccordement métallique intérieur et/ou extérieur qui comprend un tourillon de moyeu emmanché dans le tube ou emboîté sur le tube, pour la transmission du couple dans les arbres de transmission articulés ou équivalents. Pour réaliser cet assemblage, on soumet, la paroi (15) du tourillon de moyeu (12) à une déformation radiale plastique, dans laquelle sa surface (21) est assemblée par une liaison opérant par action de force à une surface (19) de l'arbre (11).

Description

L'invention se rapporte à un assemblage opérant par action de force établi

entre un arbre annulaire fait

d'un matériau composite fibreux et un élément de raccor-

dement métallique comportant un tourillon de moyeu emman-

ché dans l'extrémité de l'arbre ou emboîté sur l'extrémi- té de l'arbre, pour la transmission du couple dans des arbres de transmission articulés, ou équivalents, et à

un procédé de fabrication de cet assemblage.

On connaît déjà des assemblages à force dans

lesquels ce qu'on appelle des arbres composites sont as-

semblés à un tourillon de raccordement en acier prévu

pour un joint articulé Les assemblages de ce genre, con-

nus par exemple par le brevet DE 3 725 959 A 1, servent à la transmission du couple, par exemple dans les chaînes

cinématiques de véhicules automobiles La valeur des cou-

ples qui peuvent être transmis dans ce cas dépend de la

précontrainte radiale avec laquelle le tourillon ou élé-

ment de raccordement en acier est assemblé à l'arbre

fait d'un matériau composite fibreux Lorsque les con-

traintes radiales voulues sont plus élevées, les forces

d'emmanchement axiales nécessaires croissent elles aus-

si. Dans l'utilisation de tels assemblages d'arbres pour arbres de transmission de roues, on a à transmettre des couples qui sont jusqu'à trois fois plus forts que

dans le cas des arbres de transmission connus Sous l'ef-

fet des grandes forces d'emmanchement à force qui sont nécessaires pour cela, et qui peuvent être de l'ordre d'environ 15 à 20 tonnes, les arbres composites seraient détruits, par les efforts de cisaillement exercés entre les strates ou encore par flambage du tube au moment de l'emmanchement à force Par ailleurs, ces assemblages

d'arbres exigent une grande précision pour la fabrica-

tion de la section intérieure de l'arbre ainsi que du moyeu à enfoncer, qui doit être emmanché à force avec

une surcote judicieusement calculée.

Le but de l'invention est de créer un assembla-

ge d'arbre qui admette de grandes forces de transmission et qui puisse être fabriqué avec des moyens simples, en n'imposant à l'arbre que des contraintes aussi faibles que possible. Ce problème est résolu, dans une première forme

de solution, par le fait que le tourillon de moyeu cons-

tituant un tourillon creux qui est élargi par déforma-

tion plastique à l'intérieur de l'extrémité de l'arbre -

donc in situ est contenu sous précontrainte radiale

dans l'extrémité de l'arbre qui est élargie par déforma-

tion élastique.

Grâce à ces dispositions, on crée un assemblage d'arbre dans lequel l'élément de raccordement peut être

fabriqué sans exiger une trop grande précision Son dia-

mètre extérieur peut être initialement inférieur au dia-

mètre intérieur de l'arbre avec lequel le tourillon de moyeu doit être assemblé Les deux éléments sont faits de matériaux différents, l'élément de raccordement était

de préférence en acier et l'arbre en un matériau composi-

te fibreux, et ils peuvent être facilement assemblés l'un à l'autre Après l'emmanchement dans l'arbre, le tourillon de moyeu est positionné, par exemple par une

collerette ou une butée, et il est dilaté par voie hy-

draulique ou mécanique au-delà de sa limite élastique.

L'assemblage d'arbre selon l'invention peut résister à de plus grandes forces de transmission que ça ne serait possible dans un assemblage opérant par action de force

obtenu par emmanchement axial à force.

L'élément de raccordement peut comprendre un tourillon plein ou creux muni d'une cannelure et relié

au tourillon du moyeu, tourillon sur lequel peut être em-

manché, en particulier, un élément intérieur d'un joint articulé à billes ou d'un joint tripode Toutefois, on peut aussi raccorder au tourillon de moyeu l'élément extérieur d'un tel joint articulé à billes ou d'un joint tripode, ou encore un flasque bride habituel Dans les formes de réalisation citées en dernier, il est possible

que la section intérieure du tourillon de moyeu soit éga-

lement librement accessible de l'extérieur.

Pour créer dans le tourillon de moyeu un volume intérieur pouvant être chargé par une pression, il est prévu qu'une chambre fermée est accessible sur le côté extérieur par l'intermédiaire d'un perçage et que, sur le côté opposé, cette chambre est fermée au moyen d'un couvercle, le couvercle étant avantageusement soudé à la

paroi du tourillon de moyeu.

Toutefois, il est aussi possible que la section

intérieure du tourillon de moyeu soit librement accessi-

ble sans restriction de l'extérieur et/ou de l'intérieur et qu'elle puisse être chargée par une pression au moyen

d'une sonde, ou dilatée mécaniquement à l'aide d'un ou-

til.

S'il y a lieu de transmettre des forces particu-

lièrement élevées, il peut être avantageux que l'arbre

soit muni d'un enroulement radial dans la région du tou-

rillon de moyeu Les fibres du stratifié incorporé dans

le matériau composite fibreux sont sollicitées exclusive-

ment à la traction De cette façon, en prévoyant une couche d'enroulement radial supplémentaire, on peut

atteindre, même lors de l'élargissement radial, la con-

trainte de traction la plus élevée, qui est nécessaire pour assurer la possibilité de transmettre des couples élevés. Selon une autre forme de réalisation, il peut

être prévu que l'arbre soit muni, dans la région du tou-

rillon de moyeu, d'une bague d'acier montée radialement à l'extérieur Ceci permet d'augmenter la précontrainte élastique qu'il est nécessaire d'appliquer en face du tourillon de moyeu dilaté par déformation plastique, en particulier dans le cas de tubes à paroi mince La bague d'acier peut être emmanchée à force ou frettée avant la dilatation du tourillon de moyeu, ou encore elle peut être emboîtée sensiblement sans frottement Pour pouvoir participer à la transmission du couple avec une surface de frottement notablement agrandie, la bague d'acier peut être assemblée solidairement en rotation au touril-

lon de moyeu, en particulier par un assemblage soudé re-

liant les deux éléments à l'extrémité du tube.

Une deuxième solution selon l'invention consis-

te dans le fait qu'une bague d'acier extérieure consti-

tuant une bague de serrage réduite radialement sur

l'extrémité de l'arbre par déformation plastique est mon-

tée avec précontrainte radiale sur l'extrémité de l'ar-

bre qui est serrée élastiquement donc in situ L'extré-

mité de l'arbre qui est soumise à une déformation élasti-

que prend alors appui intérieurement sur le tourillon de moyeu qui reste sensiblement non déformé ou qui est lui aussi déformé élastiquement Les conditions de serrage

peuvent ici être sensiblement les mêmes que dans la for-

me de réalisation comportant une bague d'acier extérieu-

re supplémentaire qu'on utilise dans la solution citée

en premier Pour réaliser le serrage et participer en mê-

me temps à la transmission du couple avec un agrandisse-

ment correspondant de la surface de frottement efficace par rapport à l'extrémité de l'arbre, la bague d'acier

selon cette solution peut être elle aussi assemblée soli-

dairement en rotation à l'élément de raccordement, notam-

ment par établissement d'une liaison par sûreté de forme

obtenue en repoussant cette bague dans une denture cir-

conférentielle ou un moletage de l'élément de raccorde-

ment, ou encore par établissement d'un assemblage soudé

reliant les deux éléments à l'extrémité du tube.

Une troisième solution selon l'invention consis-

te dans le fait que le tourillon de moyeu constitue une bague de serrage réduite radialement sur l'extrémité de l'arbre avec déformation plastique, et est montée avec précontrainte radiale sur l'extrémité de l'arbre qui est

serrée élastiquement c'est-à-dire in situ Cette solu-

tion correspond dans une large mesure à la solution ci-

tée précédemment mais, ici, le flux de force pénètre dans l'élément de raccordement en passant en premier lieu par le tourillon de moyeu, comme ce n'est le cas pour une bague d'acier que lorsque cette bague est fixée

solidairement en rotation à l'élément de raccordement.

En complément du tourillon de moyeu situé à l'extérieur, pour développer une force de pression radiale sur les deux faces, on peut emmancher une bague d'appui qui peut être soudée à l'élément de raccordement avant ou après la rétreinte du tourillon de moyeu, en particulier en la soudant de l'extérieur, par soudage traversant au moyen

d'une technique laser.

On peut obtenir une nouvelle amélioration de la

transmission du couple en conférant une configuration su-

perficielle judicieuse à la surface externe du tourillon de moyeu et, éventuellement, à la surface interne de la bague d'acier dans les deux premières solutions, ou à la surface interne du tourillon de moyeu et éventuellement

à la surface externe de la bague d'appui dans la troisiè-

me solution, la surface structurée devant être dans ces cas réalisée par moletage, sablage, ou rainurage Ces opérations augmentent le coefficient de frottement sur

la surface des matériaux composites fibreux.

A l'extrémité de l'arbre, les surfaces du corps creux qui participent à la liaison par friction doivent

être tournées afin d'éliminer les inégalités de la cou-

che de résine qui proviennent du processus de fabrica-

tion.

L'invention se donne en outre pour but de créer un procédé perfectionné d'établissement d'une liaison opérant par action de force entre un arbre tubulaire fait d'un matériau composite fibreux et un élément de raccordement métallique comprenant un tourillon de moyeu

intérieur ou extérieur, qui présente la forme d'un tou-

rillon creux, qui permette d'établir de grandes précon-

traintes radiales tout en évitant de soumettre l'arbre à

des influences mécaniques et thermiques préjudiciables.

Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'avant la réalisation de la liaison, le touril-

lon de moyeu présente un diamètre extérieur qui est choi-

si, comparativement au diamètre intérieur de l'arbre, de telle manière que le tourillon de moyeu soit mis dans sa

position de pose dans l'arbre sensiblement sans frotte-

ment et que la paroi du tourillon de moyeu qui est ainsi

mis en place est soumis à une déformation plastique diri-

gée radialement vers l'extérieur par une force agissant radialement, la surface externe du tourillon de moyeu étant assemblée par une liaison opérant par action de

force à la surface interne de l'arbre.

Un premier mode préféré de mise en oeuvre du procédé consiste en ce qu'une chambre intérieure fermée

à l'intérieur du tourillon de moyeu est entièrement rem-

plie de fluide de pression et chargée par une pression.

Pour cela, il est avantageux de prévoir dans l'élément de raccordement un perçage d'alimentation axial qui est

librement accessible de l'extérieur Il peut éventuelle-

ment être prévu un perçage de dégazage pour assurer le

remplissage et le vidage rapides du volume intérieur pré-

cité.

Selon un deuxième mode de mise en oeuvre du pro-

cédé, dans le cas o le tourillon de moyeu est librement accessible, du moins par l'intérieur du tube auquel cas on ne peut établir qu'un seul assemblage de ce genre avec un tube ou, selon la forme de construction de l'élément de raccordement, également par les extrémités extérieures auquel cas on peut utiliser deux éléments de ce type sur un même tube une sonde de fluide de pression peut être introduite et le tourillon de moyeu

peut être chargé par du fluide de pression dans une cham-

bre annulaire comprise entre des garnitures d'étanchéi-

té. Selon un troisième mode de mise en oeuvre, en

remplacement d'une sonde de fluide de pression citée pré-

cédemment, on oeut aussi introduire un outil élargisseur mécanique qui peut être constitué par un simple mandrin, ou qui peut aussi comprendre des mâchoires d'écartement

ou des galets d'écartement répartis sur la circonféren-

ce, aui ont une surcote par rapport à l'intérieur du tu-

be non déformé, et que l'on tire à travers le tourillon.

Une autre solution pour le procédé cité en der-

nier lieu consiste en ce qu'avant la réalisation de l'as-

semblage, le tourillon de moyeu présente un diamètre ex-

térieur qui permet de l'emmancher sensiblement sans frot-

tement dans l'extrémité du tube, en ce qu'une bague d'acier extérieure présente, avant la réalisation de

l'assemblage, un diamètre intérieur qui permet de l'em-

boîter sensiblement sans frottement sur l'extrémité du

tube, en ce que le tourillon de moyeu, l'extrémité du tu-

be et la bague d'acier sont emboîtés l'un dans l'autre

et que la bague d'acier est rétreinte radialement par dé-

formation plastique, la surface interne de la bague d'acier et la surface externe du tourillon de moyeu

étant alors assemblées par une liaison opérant par ac-

tion de force à l'extrémité de l'arbre qui a subi une ré-

duction élastique Dans cette solution, le tourillon de moyeu n'est sollicité radialement que dans sa région de

déformation élastique.

Une troisième solution pour la fabrication con-

siste en ce qu'avant la réalisation de l'assemblage, le tourillon de moyeu présente un diamètre intérieur qui

permet de l'emboîter sur l'extrémité de l'arbre sensible-

ment sans frottement, en ce que le tourillon de moyeu,

l'extrémité de l'arbre et éventuellement une bague d'ap-

pui intérieure sont emboîtés l'un dans l'autre et que le tourillon de moyeu est soumis à un refoulement radial

avec déformation plastique, la surface interne du touril-

Ion de moyeu et éventuellement la surface externe de la

bague d'appui étant alors assemblées par une liaison opé-

rant par action de force à l'extrémité de l'arbre qui a subi une réduction élastique Dans cette solution, l'extrémité de l'arbre est également emmanchée dans le

tourillon de moyeu en restant ici également exempte d'ef-

forts de cisaillement agissant dans sa surface, qui pour-

raient conduire à une détérioration Au moment de la ré-

duction du tourillon de moyeu par déformation plastique,

l'extrémité de l'arbre et éventuellement la bague d'ap-

pui emmanchée, qui a été tout d'abord emmanchée elle aus-

si sensiblement sans frottement, sont déformées radiale-

ment dans leur région de déformation élastique.

Toutes les versions du procédé ont en commun le

fait qu'il ne se produit aucune détérioration sur l'ex-

trémité de l'arbre, en particulier sur la surface de l'arbre, au moment de l'emmanchement et que, de même, on est certain d'obtenir un serrage radial solide entre le

tourillon du moyeu et l'extrémité de l'arbre et, éven-

tuellement sur la bague d'acier extérieure ou sur la ba-

gue d'appui intérieure.

A la différence de ce qui se produit dans le

cas de la contraction thermique, le tube composite fi-

breux est maintenu exempt des influences préjudiciables

de la température Les assemblages, qui sont sensible-

ment obtenus par frottement, ont l'effet avantageux con-

sistant en ce que, en cas de surcharge, ils peuvent pati-

ner sans destruction et, ensuite, être de nouveau en état de fonctionner avec un couple maximum qui n'est que

légèrement réduit De cette façon, les assemblages peu-

vent servir en même temps d'accouplement de surcharge et être établis du point de vue de la construction pour un

couple maximum imposé.

D'autres caractéristiques et avantages de l'in-

vention seront mieux compris à la lecture de la descrip-

tion qui va suivre, dans l'exemple de réalisation et en se référant aux dessins annexés sur lesquels: la figure 1 représente un assemblage d'arbre

comprenant un tourillon intérieur, dans une première for-

me de réalisation comportant un élargissement hydrauli-

que du tourillon d'arbre; la figure 2 représente un assemblage d'arbre comprenant un tourillon d'arbre intérieur, dans une

deuxième forme de réalisation comportant un élargisse-

ment mécanique du tourillon; la figure 3 représente un assemblage d'arbre dans une troisième forme de réalisation comprenant une bague d'acier extérieure, avec élargissement mécanique du tourillon; la figure 4 représente un assemblage d'arbre dans une deuxième forme de réalisation, comprenant une bague d'acier extérieure et avec élargissement mécanique du tourillon;

la figure 5 représente un assemblage d'arbre se-

lon une première forme de réalisation, comprenant une ba-

gue d'acier extérieure, et avec réduction radiale de cet-

te bague;

la figure 6 représente un assemblage d'arbre se-

lon une deuxième forme de réalisation comprenant une ba-

gue d'acier extérieure, avec réduction radiale de cette bague; la figure 7 représente un assemblage d'arbre dans une première forme de réalisation, comprenant un tourillon de moyeu extérieur, avec réduction radiale de ce tourillon;

la figure 8 représente un assemblage d'arbre se-

lon une deuxième forme de réalisation comprenant un tou-

rillon de moyeu extérieur, avec réduction radiale de ce tourillon.

Dans l'assemblage d'arbre représenté sur la fi-

gure 1, il s'agit d'assembler un arbre 1, par exemple un arbre fait d'un matériau composite fibreux, à un élément de raccordement 10 en acier L'élément de raccordement

comprend un tourillon de moyeu creux 12 qui est emman-

ché dans l'arbre 11, et un tourillon mâle 17, extérieur,

muni d'une cannelure 18 Le tourillon de moyeu 12 est mu-

ni d'une chambre fermée 13, cette chambre 13 étant for-

mée d'un côté par un couvercle soudé 14.

Un perçage central axial 16 est prévu dans le tourillon mâle 17, à l'opposé du couvercle 14 A travers le perçage 16, la chambre fermée 13 peut être remplie et

chargée d'un fluide de pression, symbolisé par la flè-

che Comme fluide de pression, on peut prévoir dans ce

cas, par exemple une huile hydraulique ou de l'eau.

Pour l'établissement de l'assemblage, il est prévu qu'initialement le diamètre extérieur du tourillon de moyeu 12 n'est pas supérieur au diamètre intérieur de

l'arbre 11, de sorte que les éléments peuvent être emboî-

tés axialement l'un dans l'autre sans déploiement de for-

ce En exerçant la pression hydraulique, la paroi 15 du tourillon de moyeu 12 subit un élargissement plastique, dans lequel le diamètre extérieur reste agrandi au-delà

du diamètre intérieur initial de l'arbre La surface ex-

terne 21 de la paroi 15 du tourillon de moyeu 12 est par ce moyen assemblée à la surface interne 19 du tube 11

par une liaison opérant par action de force Le touril-

hon de moyeu 12 n'exige donc aucun traitement de préci-

sion coûteux et il peut être préparé avec des tolérances

relativement larges.

Pour augmenter la précontrainte élastique qu'il

est possible d'obtenir, l'arbre 11 est muni dans la ré-

gion du tourillon de moyeu 12, d'un enroulement radial

22 qui est représenté plus épais.

Après l'élargissement de la paroi 15, la pres-

sion est supprimée et le fluide de pression introduit est évacué de la chambre fermée 13 L'élargissement du tourillon de moyeu 12 qui est obtenu par déformation

plastique crée un assemblage solide, non destructif, en-

il

tre l'arbre 11 et le tourillon 12 qui y est emmanché.

Dans l'assemblage d'arbre représenté sur la fi-

gure 2, il s'agit d'assembler un arbre 111, en particu-

lier, ici aussi un arbre fait d'un matériau composite fi-

breux, à un élément de raccordement 110 en acier L'élé- ment de raccordement 110 comprend un tourillon de moyeu creux 112, emmanché dans l'arbre 111, et un tourillon de raccordement extérieur 117 muni d'une collerette 118 Le

tourillon de moyeu 112 est muni à cet effet d'une extré-

mité ouverte élargie 113.

Un perçage axial agrandi 116 est prévu dans la tourillon mâle 117, à l'opposé de l'extrémité ouverte 113 A travers le perçage 116, on peut emmancher dans le tourillon de moyeu 112 un mandrin élargisseur 114 dont

le mouvement est indiqué par une flèche.

Pour l'établissement de l'assemblage, il est prévu ici aussi qu'initialement, le diamètre extérieur

du tourillon de moyeu 112 n'est pas supérieur au diamè-

tre intérieur de l'arbre 111, de sorte que les éléments peuvent être emboîtés l'un dans l'autre sans exiger le développement d'une force axiale En exerçant une force

axiale sur un mandrin élargisseur 114 emboîté, on intro-

duit ce dernier et la paroi 115 du tourillon de moyeu

* 112 subit un élargissement plastique, le diamètre exté-

rieur restant agrandi au-delà du diamètre intérieur ini-

tial de l'arbre Sous cet effet, la surface externe 121 de la paroi 115 du tourillon de moyeu 112 est assemblée

à la surface interne 119 du tube 111 par une liaison opé-

rant par action de force, de la même façon que dans le premier exemple de réalisation Lors de l'emmanchement du mandrin élargisseur 114, le tourillon de moyeu 112 prend appui axialement contre l'extrémité de l'arbre 112 par la collerette 118 La surface interne 119 du tube

peut être préparée avec des tolérances relativement lar-

ges Pour augmenter la précontrainte élastique qu'il est

possible d'obtenir, l'arbre 111 est muni d'un enroule-

ment radial 122, représenté épaissi, dans la région du

tourillon de moyeu 112.

Sur la figure 3, on a représenté un élément de

raccordement 210 qui est assemblé à un arbre 211 L'élé-

ment de raccordement comprend un tourillon de moyeu 212

qui présente, sur le côté dirigé vers le tube, une extré-

mité ouverte 213 se terminant avec une forme conique.

Sur le côté opposé extérieur, on peut voir un épaulement

218 et un tourillon de raccordement creux 217 Sur l'ex-

trémité 211 de l'arbre, est emmanchée extérieurement une bague d'acier 222 qui se prolonge jusqu'à la région de

l'épaulement 218 L'élément de raccordement 110 présen-

te, jusque dans la région de la collerette 218, un perça-

ge intérieur agrandi 216 Un mandrin élargisseur 214 mu-

ni d'une tête sphérique est plus petit que ce perçage 216 mais il présente une surcote par rapport au diamètre intérieur de la paroi 215 non déformée du tourillon de moyeu 212 L'emmanchement de ce mandrin dans le sens de la flèche, et éventuellement le retrait de ce mandrin, conduisent à une déformation plastique de la paroi 215, de sorte qu'on établit ainsi une liaison par frottement

entre la surface interne 219 de l'extrémité 211 de l'ar-

bre et la surface externe 221 du tourillon de moyeu 212.

L'extrémité 211 du tube, qui est déformée radialement

dans sa région de déformation élastique, prend alors ap-

pui par sa surface externe 223 contre la surface interne

224 de la bague d'acier 222.

Sur la figure 4, on a représenté un élément de

raccordement 310 et une extrémité d'arbre 311 dont l'as-

semblage présente sensiblement les mêmes éléments que

sur la figure 3, mais qui sont désignés ici par des numé-

ros de référence majorés de 100 Par contre, la bague

d'acier 322 est prolongée au-delà de l'extrémité du tu-

be, jusque dans la région du tourillon 318, et est assem-

blée à ce tourillon par une soudure 325, de sorte que cette bague participe à la transmission du couple, par

suite de l'assemblage par friction établi entre la surfa-

ce externe 323 de l'extrémité de l'arbre et la surface

interne 324 de la bague d'acier.

Sur la figure 5, on a représenté la réalisation d'un assemblage d'arbre entre un arbre 411 et un élément de raccordement 410 Cet élément comprend un tourillon

de moyeu creux 412 emmanché dans l'arbre 411 et un tou-

rillon mâle extérieur 417 muni d'une cannelure 420 Un perçage 416 est prévu dans le tourillon Dans le cas de la configuration du tourillon d'arbre 412 qui correspond à la représentation de la figure 1, ce perçage pourrait

servir à introduire un fluide de pression hydraulique.

Toutefois, dans le cas considéré, on prend pour principe que l'arbre 411 est emboîté sur le tourillon de moyeu

412, qu'une bague d'acier 422 est emboîtée sur l'extrémi-

té de l'arbre et que, ensuite, et comme ceci est indiqué par les flèches, la bague d'acier 422 est soumise à une

déformation plastique dans la direction radiale, de sor-

te qu'on obtient une liaison par frottement entre la sur-

face interne 423 de la bague d'acier 422 et la surface

externe 424 de l'extrémité de l'arbre, ainsi qu'une liai-

son par frottement entre la surface interne 419 de

l'extrémité du tube et la surface externe 421 du touril-

lon de moyeu 412 Dans cette version, la bague d'acier

422 et l'élément de raccordement 410 peuvent être assem-

blés par une soudure 425 dans la région d'un talon 418,

avant ou après la déformation.

Sur la figure 6, on a représenté un arbre 511

muni d'un élément de raccordement 510, et dont les dé-

tails correspondent sensiblement à ceux de la figure 5, et sont désignés par des numéros de référence majorés de

A la différence de l'assemblage soudé entre la ba-

gue d'acier et l'élément de raccordement qui est repré-

senté sur la figure 5, dans l'exemple de réalisation con-

sidéré, l'élément de raccordement 510 est muni d'une den-

ture circonférentielle ou d'un moletage 526, dans laquel-

le ou lequel la partie débordante de la bague d'acier

522 est refoulée lors de la réduction radiale, en éta-

blissant une liaison par sûreté de forme Ici, chaque forme de denture ou de moletage est appropriée et fait en sorte que la force est également transmise à l'élé- ment de raccordement par l'intermédiaire du manchon

d'acier de la façon désirée.

Sur la figure 7, on a représenté la réalisation d'un assemblage d'arbre établi entre un arbre 611 et un élément de raccordement 610, ce dernier comprenant ici un tourillon de moyeu creux 612 emboîté sur l'arbre 611 et un tourillon mâle 617 qui v fait suite et est muni d'une cannelure 620 Un perçage 616 est prévu dans le moyeu Comme ceci est indiqu 4 par les flèches, après l'emboîtement du tourillon de moyeu 612 sur l'extrémité

611 de l'arbre, ce tourillon est soumis à une déforma-

tion plastique dans la direction radiale, de sorte qu'on

obtient une liaison par frottement entre la surface in-

terne 623 du tourillon de moyeu 612 et la surface exter-

ne 624 de l'extrémité de l'arbre. Sur la figure 8, on peut remarquer sensiblement

les mêmes détails que sur la figure 7, les détails cor-

respondants étant ici désignés par les mêmes numéros de référence, majorés de 100 A l'intérieur de l'extrémité 711 de l'arbre, est emmanchée une bague d'appui 727 qui, lors de la déformation plastique radiale du tourillon de moyeu extérieur, empêche l'extrémité 711 de l'arbre de subir une réduction radiale et, de cette façon, conduit

à une plus grande précontrainte radiale entre le touril-

lon de moyeu 712 et l'extrémité 711 de l'arbre La bague d'appui 727 peut également être emmanchée plus loin dans l'élément de raccordement 710 que cela n'est représenté

ici, de sorte que, si l'on procède à un soudage traver-

sant radial, à travers l'élément de raccordement, on peut également établir une liaison supplémentaire entre la bague d'appui et l'élément de raccordement, pour la

transmission du couple.

Les détails des figures qui ne sont pas décrits correspondent à ceux des autres figures, en conservant

les deux mêmes derniers chiffres.

Bien entendu, diverses modifications pourront être apportées par l'homme de l'art au dispositif et au procédé qui viennent d'être décrits uniquement à titre

d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'inven-

tion.

Claims

R E V E N D I C A T I O N S

1 Assemblage opérant par action de force éta-

bli entre un arbre tubulaire fait d'un matériau composi-

te fibreux et un élément de raccordement métallique com-

prenant un tourillon de moyeu logé dans l'extrémité de l'arbre, pour la transmission du couple dans les arbres de transmission articulés ou équivalents; caractérisé en ce que le tourillon de moyeu ( 12, 112, 212, 312),

constituant un tourillon creux qui est élargi par défor-

mation plastique à l'intérieur de l'extrémité de l'ar-

bre, est contenu sous précontrainte radiale dans l'extré-

mité ( 11, 111, 211, 311) de l'arbre qui est élargie par

déformation élastique.

2 Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tourillon de moyeu ( 12) forme une chambre

fermée ( 13) qui peut être chargée par une pression à tra-

vers un perçage.

3 Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tourillon de moyeu ( 112, 212, 312) possède

une section intérieure ( 116, 216, 316) librement accessi-

ble par le côté de l'arbre ou par le côté de l'élément

de raccordement ( 110, 210, 310).

4 Assemblage selon la revendication 2, caractérisé

en ce que la chambre fermée ( 13) est fermée par un cou-

vercle ( 14) à l'extrémité située à l'intérieur de l'ar-

bre. 5 Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que le couvercle ( 14) est soudé à la paroi ( 15) du

tourillon de moyeu.

6 Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la chambre fermée ( 13) peut être chargée par une pression à travers un perçage axial ( 16) pratiqué

dans l'élément de raccordement.

7 Assemblage selon une des revendications 1 à

6, caractérisé

en ce que l'arbre ( 11, 111) est muni d'un enroulement ra-

dial ( 22, 122) dans la région du tourillon de moyeu ( 12,

112).

8 Assemblage selon une quelconque des revendi-

cations 1 à 7, caractérisé en ce que l'arbre est entouré d'une bague d'acier ( 222, 322) disposée extérieurement dans la région du tourillon

de moyeu ( 212, 312).

9 Assemblage opérant par action de force éta-

bli entre un arbre tubulaire fait d'un matériau composi-

te fibreux et un élément de raccordement métallique, com-

prenant un tourillon de moyeu situé dans l'extrémité de l'arbre, pour la transmission du couple dans les arbres de transmission articulés ou équivalents, caractérisé

en ce qu'une bague d'acier extérieure ( 422, 522) consti-

tuant une bague de serrage réduite radialement sur

l'extrémité de l'arbre par déformation plastique est mon-

tée avec précontrainte radiale sur l'extrémité ( 411,

511) de l'arbre qui est serrée élastiquement.

Assemblage selon une quelconque des revendi-

cations 1 à 9, caractérisé en ce que la bague d'acier ( 522) se prolonge au-delà de l'extrémité de l'arbre et est assemblée directement au tourillon de moyeu ( 512), solidairement en rotation par

des moyens de liaison opérant par sûreté de forme ( 526).

11 Assemblage selon une quelconque des revendi-

cations 1 à 9, caractérisé

en ce que la bague d'acier ( 322, 422) se prolonge au-

delà de l'extrémité de l'arbre et est assemblée au tou-

rillon de moyeu ( 312, 412) à son extrémité par une liai-

son venue de matière, notamment par une soudure.

12 Assemblage opérant par action de force, en-

tre en arbre tubulaire fait d'un matériau composite fi-

breux et un élément de raccordement métallique compre-

nant un tourillon de moyeu emboîté sur l'extrémité de l'arbre, pour la transmission du couple dans des arbres de transmission articulés ou équivalents, caractérisé en ce que le tourillon de moyeu ( 612, 712) constitue une bague de serrage réduite radialement sur l'extrémité de l'arbre avec déformation plastique, et est montée avec

précontrainte radiale sur l'extrémité ( 611, 711) de l'ar-

bre qui est serrée élastiquement.

13 Assemblage selon la revendication 12, caractérisé

en ce qu'une bague d'appui ( 727) emmanchée intérieure-

ment est disposée à l'intérieur de l'arbre ( 711) dans la

région du tourillon de moyeu ( 712).

14 Procédé pour établir un assemblage opérant par action de force entre un arbre tubulaire fait d'un matériau composite fibreux et un élément de raccordment métallique comprenant un tourillon de moyeu situé dans

l'extrémité de l'arbre et présentant la forme d'un tou-

rillon creux, caractérisé

en ce que, avant la réalisation de l'assemblage, le tou-

rillon de moyeu présente un diamètre extérieur qui per-

met de l'emmancher sensiblement sans frottement dans l'extrémité de l'arbre, en ce que le tourillon de moyeu est mis en place dans sa position de pose dans l'arbre et la paroi du tourillon de moyeu qui est mis en place à

l'intérieur est soumise à une déformation plastique diri-

gée radialement vers l'extérieur par une force agissant radialement, la surface externe du tourillon de moyeu étant assemblée par une liaison opérant par sûreté de forme à la surface interne de l'arbre qui est élargie

avec une déformation élastique permanente.

Procédé selon la revendication 12, pour la réalisation d'un assemblage selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la force agissant radialement est produite par

l'établissement d'une pression intérieure hydraulique.

16 Procédé selon la revendication 13, pour la réalisation d'un assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que toute la chambre fermée est remplie de fluide

de pression et chargée par une pression.

17 Procédé selon la revendication 13, pour la réalisation d'un assemblage selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisé en ce qu'une sonde de pression est introduite dans le tourillon de moyeu et qu'une chambre annulaire située

dans la section intérieure et comprise entre deux élé-

ments d'étanchéité est remplie de fluide de pression et

chargée par une pression.

18 Procédé selon la revendication 12, pour la réalisation d'un assemblage selon la revendication 1 ou la revendication 3, caractérisé

en ce que la force agissant radialement est produite mé-

caniquement au moyen d'un outil.

19 Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on utilise un outil comportant des mâchoires d'écartement. Procédé selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on tire à travers l'assemblage un outil muni de

galets d'écartement.

21 Procédé de réalisation d'un assemblage opé- rant par action de force entre un arbre tubulaire fait

d'un matériau composite fibreux et un élément de raccor-

dement métallique comprenant un tourillon de moyeu revê-

tant la forme d'un tourillon creux et situé dans l'extré-

mité de l'arbre, caractérisé

en ce que, avant la réalisation de l'assemblage, le tou-

rillon de moyeu présente un diamètre extérieur qui per-

met de l'emmancher sensiblement sans frottement dans

l'extrémité de l'arbre, en ce qu'une bague d'acier exté-

rieure présente, avant la réalisation de l'assemblage,

un diamètre extérieur qui permet de l'emboîter pratique-

ment sans frottement sur l'extrémité de l'arbre, en ce que le tourillon de moyeu, l'extrémité de l'arbre et la bague d'acier sont emmanchés l'un dans l'autre et que la bague d'acier est soumise à un refoulement radial avec déformation plastique, la surface interne de la bague d'acier et la surface externe du tourillon de moyeu

étant alors assemblées par une liaison opérant par ac-

tion de force à l'extrémité de l'arbre qui a subi une ré-

duction élastique.

22 Procédé selon la revendication 19, pour la réalisation d'un assemblage selon la revendication 9, caractérisé en ce que la bague d'acier et l'élément de raccordement

sont assemblés par une liaison de solidarisation en rota-

tion en particulier par la déformation radiale.

23 Procédé de réalisation d'un assemblage opé-

rant par action de force entre un arbre tubulaire fait

d'un matériau composite fibreux et un élément de raccor-

dement métallique comprenant un tourillon de moyeu revê-

tant la forme d'un tourillon creux et qui est emboîté sur l'extrémité de l'arbre, caractérisé

en ce qu'avant la réalisation de l'assemblage, le touril-

lon de moyeu présente un diamètre intérieur qui permet de l'emboîter sur l'extrémité de l'arbre sensiblement sans frottement, en ce que le tourillon de moyeu, l'extrémité de l'arbre et éventuellement une bague d'appui sont emboîtés l'un dans l'autre et que le tourillon de moyeu est soumis à

un refoulement radial avec déformation plastique, la sur-

face interne du tourillon de moyeu et 4 ventuellement la

surface externe de la bague d'appui étant alors assem-

blées par une liaison opérant par action de force à

l'extrémité de l'arbre qui a subi une réduction élasti-

que. 24 Procédé selon la revendication 23, caractérisé en ce que l'élément de raccordement et la bague d'appui

sont assemblées par soudage.

Procédé selon une quelconque des revendica-

tions 21 à 24, caractérisé

en ce que, pour la réduction radiale, on utilise un ou-

til tiré ou une matrice.