FR2724697A1 - Compressible split gudgeon pin with hollow centre - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne une goupille élastique cylindrique creuse pouvant servir d'axe creux pour supporter une pièce ayant un alésage cylindrique ou pour l'assemblage d'au moins deux pièces présentant des alésages cylindriques alignés. The present invention relates to a hollow cylindrical elastic pin which can serve as a hollow axis for supporting a part having a cylindrical bore or for assembling at least two parts having aligned cylindrical bores.
On connaît des goupilles élastiques destinées à être engagées dans un ou plusieurs alésages alignés dont le diamètre est inférieur à celui de la goupille à l'état libre. There are known elastic pins intended to be engaged in one or more aligned bores whose diameter is less than that of the pin in the free state.
Elles se composent d'un cylindre creux qui comprend une fente traversant sa paroi d'une extrémité à l'autre et généralement une partie biseautée située à l'une au moins des extrémités.They consist of a hollow cylinder which includes a slot passing through its wall from one end to the other and generally a bevelled part situated at at least one of the ends.
Le diamètre d'une telle goupille de l'art antérieur peut ainsi se réduire élastiquement par le rétrécissement de ladite fente. Le diamètre de cette goupille diminue sur la totalité de sa longueur et la goupille est maintenue en position par serrage, du fait qu'elle tend vers le diamètre qu'elle présente à l'état libre.The diameter of such a pin of the prior art can thus be reduced elastically by the narrowing of said slot. The diameter of this pin decreases over its entire length and the pin is held in position by tightening, because it tends towards the diameter which it has in the free state.
De telles goupilles présentent des inconvénients dans la mesure où, lors de leur manipulation, elles s'enchevêtrent facilement, la paroi d'une première goupille s'insérant dans la fente d'une seconde goupille, de sorte que plusieurs goupilles peuvent s'enchaîner les unes aux autres. Such pins have drawbacks in that, when they are manipulated, they easily become entangled, the wall of a first pin fitting into the slot of a second pin, so that several pins can be linked to each other.
La présente invention a pour but de fournir des goupilles qui ne présentent plus cet inconvénient. The object of the present invention is to provide pins which no longer have this drawback.
Une goupille selon l'invention est constituée par un cylindre creux en matériau élastique, ledit cylindre comprenant une fente s'étendant sur toute la longueur de la goupille d'une extrémité à l'autre. Elle est caractérisée en ce qu'au moins un redan est situé sur l'un des bords de la fente dans au moins l'une des parties terminales de la fente, ledit redan étant relevé par rapport à la surface de la goupille. A pin according to the invention consists of a hollow cylinder of elastic material, said cylinder comprising a slot extending over the entire length of the pin from one end to the other. It is characterized in that at least one step is located on one of the edges of the slot in at least one of the end parts of the slot, said step being raised relative to the surface of the pin.
Le redan est soulevé de préférence d'au moins l'épaisseur de la paroi du cylindre creux.The step is preferably lifted at least the thickness of the wall of the hollow cylinder.
Dans un mode de réalisation particulier, le redan déborde dans la fente. De préférence, l'extrémité du redan débordant dans la fente atteint au moins la moitié de la largeur de la fente lorsque la goupille n'est pas sous con traite. In a particular embodiment, the step protrudes into the slot. Preferably, the end of the step protruding into the slot reaches at least half the width of the slot when the pin is not contracted out.
Un redan selon l'invention permet de limiter le déplacement axial de la goupille du fait qu'il est relevé par rapport à la surface de la goupille. Lorsqu'en outre le redan déborde dans la fente, il agit également comme système antienchevêtrement. A step according to the invention makes it possible to limit the axial displacement of the pin because it is raised relative to the surface of the pin. When, in addition, the step protrudes into the slot, it also acts as an anti-entanglement system.
Dans une goupille de l'invention, le redan peut être obtenu en faisant une entaille dans l'un des bords de la fente dans la partie terminale. Si l'entaille est sensiblement perpendiculaire au bord de la fente, le redan est constitué par au moins l'un des deux bords de l'entaille relevé au-dessus de la surface de la goupille. Si l'entaille est pratiquée le long d'une ligne qui a au moins une partie non perpendiculaire à la fente, le redan peut être relevé au-dessus de la surface de la goupille et déborder dans la fente. In a pin of the invention, the step can be obtained by making a notch in one of the edges of the slot in the terminal part. If the notch is substantially perpendicular to the edge of the slot, the step is formed by at least one of the two edges of the notch raised above the surface of the pin. If the cut is made along a line which has at least one part not perpendicular to the slot, the step can be raised above the surface of the pin and extend into the slot.
Une goupille selon l'invention peut comprendre de manière classique une fente longitudinale. Dans ce cas, le serrage est très hétérogène à l'intérieur du ou des alésages dans lesquels la goupille est engagée. En effet, la contrainte de serrage est nulle à l'endroit de la fente puisque celle-ci ne présente pas de métal, et maximale dans la zone diamétralement opposée à la fente. A pin according to the invention can conventionally comprise a longitudinal slot. In this case, the tightening is very heterogeneous inside the bore or holes in which the pin is engaged. Indeed, the tightening stress is zero at the location of the slot since the latter does not present any metal, and maximum in the zone diametrically opposite to the slot.
Dans une variante, la goupille peut comporter une fente hélicoïdale. Une telle goupille est constituée par une feuille qui a quatre côtés, qui est constituée par un matériau élastique, et qui est enroulée autour d'un axe pour former une spire. La feuille a un premier côté et un deuxième côté parallèles entre eux et de même longueur p qui correspond au périmètre de la goupille. La distance 1 entre le premier et le deuxième côté correspond à la longueur de la goupille. Le troisième côté de la feuille est une ligne convexe qui comporte un point de rebroussement et qui délimite une partie convexe contigue au rectangle délimité par les premier et deuxième côtés de la feuille Le quatrième côté de la feuille est homothétique du troisième côté.L'axe de la goupille cylindrique, correspondant à l'axe d'enroulement de la feuille, est un axe parallèle au plan de la feuille et perpendiculaire aux premier et deuxième côtés parallèles de la feuille. La hauteur h entre le point de rebroussement de la ligne constituant le troisième côté de la feuille et la base de la partie convexe que ce troisième côté délimite est au moins égale au périmètre de la goupille. Dans une telle goupille, la fente s'étend d'un bord de la goupille à l'autre, en coupant au moins deux fois chaque génératrice de la goupille cylindrique, les bords de la fente étant respectivement les troisième et quatrième côtés de la feuille. Le périmètre de la goupille correspond à la longueur p des premier et deuxième côtés parallèles de la feuille utilisée pour élaborer la goupille.Chaque secteur longitudinal présente la même superficie de matière, bien que celle-ci soient interrompue au moins deux fois par la fente. La contrainte de serrage est par conséquent sensiblement identique sur chaque génératrice de la goupille. Alternatively, the pin may include a helical slot. Such a pin is constituted by a sheet which has four sides, which is constituted by an elastic material, and which is wound around an axis to form a turn. The sheet has a first side and a second side parallel to each other and of the same length p which corresponds to the perimeter of the pin. The distance 1 between the first and the second side corresponds to the length of the pin. The third side of the sheet is a convex line which has a turning point and which delimits a convex part contiguous to the rectangle delimited by the first and second sides of the sheet The fourth side of the sheet is homothetic on the third side. of the cylindrical pin, corresponding to the winding axis of the sheet, is an axis parallel to the plane of the sheet and perpendicular to the first and second parallel sides of the sheet. The height h between the turning point of the line constituting the third side of the sheet and the base of the convex part which this third side delimits is at least equal to the perimeter of the pin. In such a pin, the slot extends from one edge of the pin to the other, cutting at least twice each generatrix of the cylindrical pin, the edges of the slot being respectively the third and fourth sides of the sheet. . The perimeter of the pin corresponds to the length p of the first and second parallel sides of the sheet used to form the pin. Each longitudinal sector has the same area of material, although this is interrupted at least twice by the slit. The tightening stress is therefore substantially identical on each generator of the pin.
Une goupille selon la présente invention est réalisée à partir d'une feuille d'un matériau possédant une élasticité propre et des caractéristiques élastiques résultant ou non de traitements appropriés, par exemple de traitements thermiques. A titre d'exemple de matériaux appropriés, on peut citer les alliages ferreux ou non, par exemple les aciers alliés ou non, certains dérivés de matières plastiques, certains matériaux de synthèse, certains composites métalliques, certaines céramiques, des verres, des carbones, certains alliages à mémoire de forme. A pin according to the present invention is produced from a sheet of a material having its own elasticity and elastic characteristics whether or not resulting from suitable treatments, for example heat treatments. By way of example of suitable materials, mention may be made of ferrous alloys or not, for example alloyed steels or not, certain derivatives of plastics, certain synthetic materials, certain metallic composites, certain ceramics, glasses, carbons, certain shape memory alloys.
Dans une goupille selon l'invention à fente hélicoïdale, il peut être avantageux de recourber vers l'intérieur de la goupille, la zone correspondant au point de rebroussement du troisième côté de la feuille, de manière que cette zone forme un angle proche de 90 avec la surface de la goupille. Une telle caractéristique facilite le montage et le démontage de la goupille à l'aide d'un instrument du type "clé à sardine". In a pin according to the invention with a helical slot, it may be advantageous to bend towards the inside of the pin, the zone corresponding to the turning point on the third side of the sheet, so that this zone forms an angle close to 90 with the surface of the pin. Such a characteristic facilitates the mounting and dismounting of the pin using an instrument of the "sardine key" type.
L'importance de la zone recourbée vers l'intérieur est déterminée en fonction du type de montage de la goupille.The size of the inward curved area is determined by the type of mounting of the pin.
Une goupille selon l'invention peut comporter en outre une ou plusieurs fentes transversales perpendiculaires à son axe afin de rendre certaines de ses zones élastiquement indépendantes les unes des autres. Ce mode de réalisation de la goupille selon l'invention est particulièrement utile lorsque la goupille sert à assembler des pièces qui n'ont pas rigoureusement le même diamètre d'alésage. A pin according to the invention may further include one or more transverse slots perpendicular to its axis in order to make some of its zones elastically independent from each other. This embodiment of the pin according to the invention is particularly useful when the pin is used to assemble parts which do not have strictly the same bore diameter.
Lorsque la goupille selon l'invention est destinée à être utilisée dans un assemblage dans lequel elle est soumise à un effort de cisaillement qui serait très important, voire supérieur à sa limite de cisaillement transversal, elle comporte de préférence une zone de rebroussement du troisième côté recourbée vers l'intérieur de la goupille, et une goupille auxiliaire comportant une fente longitudinale et une découpe dans laquelle la zone de rebroussement peut être insérée. De la sorte, la goupille auxiliaire interne est immobilisée dans la goupille de l'invention. When the pin according to the invention is intended to be used in an assembly in which it is subjected to a shearing force which would be very high, or even greater than its transverse shearing limit, it preferably includes a cusp on the third side bent inwardly of the pin, and an auxiliary pin having a longitudinal slot and a cutout into which the cusp can be inserted. In this way, the internal auxiliary pin is immobilized in the pin of the invention.
La présente invention sera expliquée ci-dessous plus en détail par référence aux figures annexées. The present invention will be explained below in more detail with reference to the accompanying figures.
La figure 1 représente une goupille selon l'invention à fente longitudinale. Figure 1 shows a pin according to the invention with a longitudinal slot.
Les figures 2a et 2b représentent chacune une vue agrandie de la partie terminale d'une goupille selon l'invention. Figures 2a and 2b each show an enlarged view of the end part of a pin according to the invention.
La figure 3 représente diverses formes d'entailles et de redans. Figure 3 shows various forms of notches and notches.
La figure 4 représente une feuille utilisée pour former une goupille à fente hélicoïdale. Figure 4 shows a sheet used to form a pin with a helical slot.
La figure 5 représente une goupille à fente hélicoïdale. Figure 5 shows a pin with a helical slot.
La figure 6 représente une feuille utilisée pour former une goupille à fente hélicoïdale, comprenant des fentes transversales. Figure 6 shows a sheet used to form a pin with a helical slot, comprising transverse slots.
La figure 7 représente une goupille à fente hélicoïdale comprenant des fentes transversales. Figure 7 shows a pin with a helical slot comprising transverse slots.
La figure 8 représente une vue en coupe suivant l'axe ZZ d'une goupille selon la figure 5. FIG. 8 represents a sectional view along the axis ZZ of a pin according to FIG. 5.
La figure 9 représente une goupille auxiliaire interne. Figure 9 shows an internal auxiliary pin.
La goupille 20 représentée sur la figure 1 comprend une fente longitudinale 21 qui s'étend d'une extrémité à l'autre de la goupille. A chacune des extrémités (22, 22') de la fente, la goupille comprend un redan (23, 23'). Chacune des extrémités (24, 24') de la goupille comprend un chanfrein qui facilite la mise en place de la goupille dans un alésage. The pin 20 shown in Figure 1 includes a longitudinal slot 21 which extends from one end to the other of the pin. At each end (22, 22 ') of the slot, the pin comprises a step (23, 23'). Each end (24, 24 ') of the pin includes a chamfer which facilitates the positioning of the pin in a bore.
Les figures 2a et 2b représentent une vue agrandie de l'extrémité 22 d'une fente 21 munie d'un redan 23. Le redan est soulevé de manière à dépasser de la surface de la goupille, et il est décalé vers la fente de manière à déborder au moins jusqu'à la moitié de la fente lorsque la goupille est au repos. La figure 2a représente une vue en oblique de la partie terminale comprenant le redan, la figure 2b représente une vue suivant l'axe a-a de la figure 1, tangent à la goupille cylindrique. Figures 2a and 2b show an enlarged view of the end 22 of a slot 21 provided with a step 23. The step is raised so as to protrude from the surface of the pin, and it is shifted towards the slot so to extend at least up to half of the slot when the pin is at rest. Figure 2a shows an oblique view of the terminal part comprising the step, Figure 2b shows a view along the axis a-a of Figure 1, tangent to the cylindrical pin.
La figure 3 représente plusieurs modes de réalisation de l'entaille, qui sont donnés pour illustrer l'invention. Bien entendu, toute autre forme d'entaille qui permet de soulever la partie découpée au-dessus de la surface de la goupille et de la faire déborder dans la fente fait partie de la présente invention. FIG. 3 represents several embodiments of the notch, which are given to illustrate the invention. Of course, any other form of notch which makes it possible to lift the cut part above the surface of the pin and to cause it to protrude into the slot is part of the present invention.
La figure 4 représente une feuille utilisée pour fabriquer une goupille à fente hélicoidale. La feuille représentée sur la figure 4 comprend un premier côté 1 et un deuxième côté 2 parallèles entre eux et dont la longueur correspond au périmètre p de la goupille, non comprise la largeur de la fente, un troisième côté 3 ayant une forme convexe et un qua trième côté 4 homothétique du côté 3. La forme convexe du côté 3 ajoute une partie sensiblement triangulaire au rectangle constitué par les côtés 1 et 2, et la forme du côté 4 a pour effet un évidement dans ledit rectangle. Dans le mode de réalisation représenté, le troisième côté 3 est en forme de V et délimite une partie triangulaire. On peut néanmoins envisager des formes différentes pour ce troisième côté, notamment une forme en U, une forme en courbe de Gauss, ou des formes qui leurs sont proches.La partie triangulaire est représentée sur la figure 4 avec une symétrie par rapport à la ligne médiane de la feuille parallèle aux premier et deuxième côtés de la feuille. Elle pourrait tout aussi bien ne pas être symétrique par rapport à cette ligne médiane. Il en serait de même pour toute autre forme du troisième côté. Figure 4 shows a sheet used to make a pin with a helical slot. The sheet shown in Figure 4 comprises a first side 1 and a second side 2 parallel to each other and whose length corresponds to the perimeter p of the pin, not including the width of the slot, a third side 3 having a convex shape and a qua trième side 4 homothetic on side 3. The convex shape of side 3 adds a substantially triangular part to the rectangle formed by sides 1 and 2, and the shape of side 4 has the effect of a recess in said rectangle. In the embodiment shown, the third side 3 is V-shaped and delimits a triangular part. We can nevertheless consider different shapes for this third side, in particular a U shape, a Gauss curve shape, or shapes which are close to them. The triangular part is represented in FIG. 4 with symmetry with respect to the line. leaf midpoint parallel to the first and second sides of the leaf. It might as well not be symmetrical with respect to this midline. It would be the same for any other form on the third side.
Le troisième côté 3 comprend un épaulement (5, 5') à chacune de ses extrémités et le côté homothétique 4 comprend les pro fils homothetiques (6, 6'). Un redan (l0,l0') est découpé dans les parties 5 et 5'.The third side 3 includes a shoulder (5, 5 ') at each of its ends and the homothetic side 4 includes the homothetic profiles (6, 6'). A step (l0, l0 ') is cut in parts 5 and 5'.
La figure 5 représente une goupille à une fente hélicoïdale selon l'invention. Elle est obtenue par enroulement autour de l'axe XX de la feuille représentée sur le figure 4. Figure 5 shows a pin with a helical slot according to the invention. It is obtained by winding around the axis XX of the sheet shown in FIG. 4.
La fente hélicoïdale 7 a pour bords les troisième et quatrième côtés (3, 4) de la feuille. Les extrémités 8 et 8' de la fente 7 correspondent respectivement aux épaulements (5, 6) et (5', 6') de la feuille représentée sur la figure 4.The helical slot 7 has the edges of the third and fourth sides (3, 4) of the sheet. The ends 8 and 8 'of the slot 7 correspond respectively to the shoulders (5, 6) and (5', 6 ') of the sheet represented in FIG. 4.
Chacune de ces extrémités comprend un redan (10, l0'). La longueur de la goupille correspond à la distance entre le côté 1 et le côté 2 de la feuille.Each of these ends comprises a step (10, 10 '). The length of the pin corresponds to the distance between side 1 and side 2 of the sheet.
La figure 6 représente une feuille analogue à la feuille de la figure 4, qui comporte en outre deux fentes (9,9') découpées dans la partie de la feuille délimitée par le troisième côté 3. Bien entendu, ces fentes perpendiculaires à l'axe d'enroulement de la feuille pourraient être situées sur une autre partie du côté 3 ou sur le côté 4. Leur profondeur dépend de l'effet recherché. Bien entendu, une goupille à fente longitudinale pourrait comprendre également au moins une fente perpendiculaire à l'axe de la goupille. 6 shows a sheet similar to the sheet of Figure 4, which further comprises two slots (9,9 ') cut in the part of the sheet delimited by the third side 3. Of course, these slots perpendicular to the leaf winding axis could be located on another part of side 3 or on side 4. Their depth depends on the desired effect. Of course, a pin with a longitudinal slot could also include at least one slot perpendicular to the axis of the pin.
La figure 7 représente une goupille obtenue par enroulement d'une feuille telle que représentée sur la figure 6. La goupille comprend, outre la fente hélicoïdale 7, des fentes (9,9') qui se présentent sous forme de fentes transversales qui délimitent trois zones Zl, Z2 et Z3 élastiquement indépendantes. Bien entendu, une goupille selon la présente invention peut comporter un nombre différent de fentes transversales, en fonction du nombre de pièces qu'elle doit traverser. 7 shows a pin obtained by winding a sheet as shown in Figure 6. The pin comprises, in addition to the helical slot 7, slots (9.9 ') which are in the form of transverse slots which define three elastically independent zones Zl, Z2 and Z3. Of course, a pin according to the present invention may have a different number of transverse slots, depending on the number of parts it has to pass through.
La figure 8 représente une vue en coupe suivant ZZ d'une goupille selon la figure 5, dont la zone C autour du point de rebroussement de la ligne constituant le troisième côté 3 a été recourbée vers l'intérieur, et dans laquelle un système de montage dit "clé à sardine" 13 a été inséré. L'extrémité du système de montage 13 comprend une fente 14 dont la profondeur est supérieure à la longueur de la zone C recourbée. 8 shows a sectional view along ZZ of a pin according to Figure 5, the area C around the cusp of the line constituting the third side 3 has been bent inward, and in which a system of assembly called "sardine key" 13 has been inserted. The end of the mounting system 13 comprises a slot 14, the depth of which is greater than the length of the curved zone C.
Lorsqu'une goupille selon l'invention comprenant une zone C recourbée doit être montée pour assembler des pièces, le dispositif 13 est introduit dans la goupille. La zone C recourbée de la goupille s'engage dans la fente 14 du dispositif 13 et l'on tourne le dispositif dans le sens qui provoque la diminution du diamètre de la goupille par rapprochement des bords de la fente 7, ce qui permet de l'insérer aisément dans les alésages des pièces à assembler. Lorsque la goupille est en place, on retire le dispositif 13, le diamètre de la goupille tend alors vers sa valeur maximale et la goupille vient serrer par contact avec l'intérieur des alésages des pièces à assembler. Pour démonter une goupille, on introduit le dispositif 13 dans la goupille de manière à engager la zone C recourbée dans la fente 14 et on tourne le dispositif de manière à diminuer le diamètre de la goupille, ce qui permet d'extraire la goupille sans efforts.When a pin according to the invention comprising a curved zone C must be mounted to assemble parts, the device 13 is introduced into the pin. The curved zone C of the pin engages in the slot 14 of the device 13 and the device is rotated in the direction which causes the diameter of the pin to decrease by bringing the edges of the slot 7 closer together, which allows the '' easily insert into the bores of the parts to be assembled. When the pin is in place, the device 13 is removed, the diameter of the pin then tends towards its maximum value and the pin comes to tighten by contact with the inside of the bores of the parts to be assembled. To dismount a pin, the device 13 is introduced into the pin so as to engage the curved zone C in the slot 14 and the device is turned so as to reduce the diameter of the pin, which makes it possible to extract the pin effortlessly .
La figure 9 représente une goupille auxiliaire pouvant se monter dans la goupille de l'invention. La goupille auxiliaire est un cylindre creux comprenant une fente longitudinale 17 et un logement 16. La zone de rebroussement C de la goupille de l'invention venant se placer dans lé logement 16, interdisant ainsi à la goupille auxiliaire tout déplacement axial. Cette goupille intérieure permet de rigidifier la goupille de l'invention si nécessaire. Figure 9 shows an auxiliary pin which can be mounted in the pin of the invention. The auxiliary pin is a hollow cylinder comprising a longitudinal slot 17 and a housing 16. The cusp zone C of the pin of the invention coming to be placed in the housing 16, thus preventing the auxiliary pin from moving axially. This inner pin makes it possible to stiffen the pin of the invention if necessary.
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