Brevet FR2308012A1 — publié le 19761112

On trouve de nombreux cas de ccnstruct;ons mécaniques où deux membres ou éléments, tels que des tiges, doivent être solidarisés de manière à pouvoir être facilement accouplés, désaccouplés et réaccouplés avec l'aide de peu d'outils, même banaux, et, si possible, à la main. C'est, en particulier, le cas Si on doit pouvoir remplacer facilement et rapidement une pièce par une autre de fonction, de capacité, de résistance différentes ou encore une pièce sujette à des avaries fréquentes ou jouant le rle de limiteur de charge. On connaît déjà des dispositifs de fixation amovible d'une rotule dans sa boîte ; dans l'un de ces dispositifs on monte sur le corps de la boîte à rotule une douille coulissante qui vient coiffer la tête de la rotule. Dans ce dispositif, lavdouille coulissante est verrouillée dans la position correspondant à la fixation de la rotule à l'aide d'un verrou, tel qu'une bille à ressort, logé dans le corps de la boîte à rotule, cette bille s'engageant dans un logement pratiqué à cet effet dans la douille coulissante. La présente invention a pour but de perfectionner ce dispositif d'assemblage par douille coulissante, de manière à ré duire au minimum l'usinage eten conséquence, le prix de revient. L'invention concerne, dans ce but, Un dispositif à rotule d'assemblage amovible entre deux organes mécaniques comprenant une rotule sphérique, liée au premier des organes mécaniques par un pied tronconique dont la section minimale se trouve près de la rotule, logez dans un alésage cylindrique, aménagé dans une-botte rotule solidaire du deuxième organe mécanique, per pendiculaire à l'axe général de la boîte à rotule et symétrique par rapport à un de ses plans radiaux, dans lequel la rotule est appliquée per m élement élastique reposant sur un épaulement ménagé dans l'alésage sur la surface intérieure d'une douille entourant la boîte à rotule au niveau d'une échancrure encadrant le pied de la rotule, la douille étant elle-même maintenue dans sa position extrême de retenue de la rotule par l'action d'un ressort toujours complètement recouvert par la douille, travaillant à la compression, s'appuyant, d'une part,sur un épaulement extérieur de la boite à rotule, et d'autre part, sur un épaulement intérieur de la douille, le désaccouplement s'opérant par la libération de la rotule par l'effacement de la douille à l'encontre du ressort. L'invention s'applique à tous les organes d'accouplement amovible, en particulier à ceux des axes ou des rotules sur les chapes ou les articulations à genouillère communément employées dans les divers dispositifs de commande par tringlerie, aux renvois à sonnette, aux barres de connexions. Diverses autres caractéristiques de l'invention ressortent d'ailleurs de la description détaillée qui suit Une forme de réalisation de l'objet de l'invention est représentée, à titre d'exemple non limitatif, -au dessin annexé. La fig. 1 est une vue en perspective de l'articulation seule en position de désaccouplement. La fig. 2 est une coupe de l'articulation passant par les axes géométriques des deux organes mécaniques solidarisés par elle. L'articulation à rotule selon l'invention comprend une pièce mâle 11, liée à un premier organe 12,et etune pièce femelle 13, liée à un deuxième organe 14, de forme générale cylindriqueA touant le ôle de coulisseau pour une douille 15 cylindrique, les deux organs;I2 et 14 étant dans la description qui va suivre, accouplés par l'articuiation de l'invention. La pièce mâle 77 comporte une sphère 17, jouant le rôle de rotule, portée par un pied 19 de forme tronconique s'évasant à partir de la sphère 17 et se poursuivant, au-delà d'une collerette 21, par un élément de raccord 23. Dans l'exemple de réa- lisation représenté, la pièce 11, d'un seul jet, est entièrement métallique et l'élément de raccord est une portion de tige filetée sur laquelle peut être vissé un écrou ou un taraudage de filetage correspondant. te coulisseau 13 de forme générale cylindrique, qui joue le rôle de boîte à rotule, comprend deux parties cylindriques coaxiales de diamètres extérieurs différents se succédant d'un seul jet. La partie cylindrique 25 de petiot diamètre extérieur comporte un alésage 27 cylindrique dont le diamètre ne diffère de celui de la rotule 17 que du jeu nécessaire et dont l'axe coupe l'axe général du coulisseau 13. Dans l'exemple de réali sation représente, l'alésage 27 est prolongé par une cavité conique 29, de même axe que l'alésage 27 et s'y raccordant, ne débouclant pas de la pièce 13. La partie cylindrique 31 de grand diamètre extérieur prolonge la partie cylindrique 25 au-delà d'une couronne 33 formant épaulement pour un ressort 35, travaillant à la compression, dont le rôle sera décrit ci-dessous. tes parties 31 et 25 sont forées d'un alésage 37, centré sur l'axe du coulisseau 13, taraudé pour recevoir une tige filetée ou un goujon fileté. La douille 15 cylindrique a un profil interne qui s'adapte au profil externe du coulisseau 13 et par conséquent présente deux parties de diamètres intérieurs différents : une partie 39 dont le diamètre intérieur, le plus grand, est sensiblement égal, au jeu près, au diamètre extérieur de la partie 31 du coulisseau 13 et une partie 41 dont le diamètre intérieur, le plus petit, est sensiblement égal, au jeu prèsssau diamètre extérieur de la partie 25 du coulisseau 13. ket deux parties 39 et 41 sont refiées par un épaulement plan 43 qui limite l'expansion du ressort 35. Le ressort 35, hélicoldal, a une épaisseur égale, a un jeu négatif prèsjàÈla 6 ence entre les diamètres des parties 25 et 31 du coulisseau 13, ou encore des parties 39 et 41 de la douille 15.La partie 39 de la douille 15 a une longueur telle quelle recouvre constamment, au moins partiellement, la partie 31 de,a pièce 13 de sorte que le ressort 35 soit constamment protégé dans un espace clos des dégradations d'origine externe. Dans la position représentée à lafig. 2 des pièces constitutives de l'articulation correspondant à la liaison correcte des organes mécaniques 12 et 14, la douille 15 est, par le ressort 35, maintenue en butée contre un élément d'arrêt. Dans l'exemple de réalisation représenté, l'élément d'arrêt est une ba guQ-45 insérée élastiquement dans une gorge 47 creusée à la périphérie du coulisseau 13 perpendiculairement à l'axe général du coulisseau et près de l'extrémité extérieure de ce coulisseau. Dans l'exemple de réalisation décrit, la bague 45 n'entoure pas complètement la partie 25 du coulisseau, ce qui facilite son montage. La partie 41 de la douille 15 présente ,jusqu a son extrémité à l'opposé de la partie 39,une échancrure 49 dont la largeur permet le passage du pied 19 de la rotule 17, mais non-celui de la rotule elle-mXeme. La rotule 17 est maintenue appliquée contre la surface intérieure de la douille 15, au voisinage de ltéchan- crure 49, par l'action d'un élément élastique 55 reposant sur un é?auierlent ménagé dans l'alésage 27. Dans l'exemple reprsenté, l'- allement est constitué par une partie de la surface de la caviez conique 29.La partie de la surface de la cavité conique 29 '?'.ti ne sert pas à l'appui de l'élément 55 peut être replacée, au noins partiellement, par un orifice débouchant à la surface de la pièce 13 à l'opposé de l'ouverture de l'alésage 27. L'élément 55 réalisé en une matière douée d'une certaine élasticité, telle qu'un élastomère convenablement traité, repose sur la rotule 17 par une surface relativement importante ce qui assure une bonne répartition des pressions et évite l'usure inégale de la rotule. Cet élément peut être préformé pour améliorer les conditions de contact, et être aussi traité pour améliorer les qualités de surfaceil peut revêtir, comme représenté au dessin, la forme d'un simple disque découpé dans une feuille drélastomère d'épaisseur uniforme. La douille 15, au voisinage de l'échancrure 49 ,et la rotule 17 peuvent être travaillées et traitées pour que les surfaces de contact présentent des qualités particulières. Les flancs 51 de l'échancrure 49 sont dégagés vers l'intérieur selon le profil correspondant du pied 19 pour améliorer les conditions de contact entre le pied et la douille 1-5. De même, l'échancrure 49 présente un certain évasement 53 représenté, par exemple, par des pans coupés près de l'extrémité libre de la partie 41 de la douille, ce qui permet une insertion plus facile du pied 19 dans l'échancrure 49. te débattement circulaire de la pièce Il autour de l'axe de la pièce 13 peut n'être pas limité par la largeur de l'échan- crure 49, la douille 15 pouvant, par elle-même, tourneur librement autour de la pièce 13. De même, le débattement de la pièce11 dans un plan passant par l'axe de la pièce 13 n'est limité que par le contact du pied 19 avec l'alésage 27,la longueur de lté- chancrure 49 étant toujours assez grande pour empêcher la butée du pied 19 contre elle. La partie 39 de la douille 15 présente, sur une partie au moins de sa surface extérieure-, des moletages ou guillochages pour ootenir une meilleure prise de la douille 15 formant coulisse. On peut également prévoir des ergots pour accrocher des douilles ou des crochets de manoeuvre. Il est évident que la pièce 11 peut comporter un alésage taraudé et la-pièce ou boîte à rotule 13 une tige filetée pour assurer leurs liaisons aux organes 12 et 14, de même que 1' arti- culation peut comporter soit deux alésages taraudés, soit deux tiges filetées de raccordement. De même, les matériaux constitutifs des différentes pièces peuvent être des métaux ou des résines synthétiques convenablement renforcées, sous formes compacte ou poreuse. Si l'on admet que la fig. 2 représente l'articulation à rotule accouplée, il suffit pour la désaccoupler de pousser sur la douille 15 dans le sens de la flèche 61 (fig. 1) pour dégager la pièce Il à rotule qui peut ensuite être tirée dans le sens de la flèche 63. Naturellement, l'opération inverse permet l'accouplement. Les conditions de fabrication permettent un certain débattement, qui peut être très faible, de la pièce Il vis-à-vis de la pièce 13 dans deux directionW3et selon l'axe de la pièce 11. Pour la mise en oeuvre de l'invention, il est commode de munir à l'avance les organes 12 et 14 des pièces du dispositif de l'invention nécessaires à l'accouplement. La normalisation ds-la fabrication perm.-t un échange rapide, sans difficultés particulières des organes 12 ou 14 munis des pièces d'accouplement. Mais on peut aussi munir les pièces 11 et 13 de pans, ou d'ergots, non figuréépour permettre leur liaison aux organes 12 et 14. 'invention nlst-pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit en détail, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDI5vDIONS 1 - Dispositif à rotule d'assemblage amovible entre deux organes mécaniques comprenant une rotule sphérique, liée au premier des deux organes mécaniques par un pied tronconique dont la section minimale se trouve près de la rotule, logée dans un alésage cylindrique aménagé dans une boîte à rotule solidaire du deuxième organe mécanique, perpendiculaire à l'axe général de la boîte à rotule et symétrique par rapport à un des plans radiaux de la dite boîte à rotule, caractérisé en ce aux la rotule est maintenue appliquée sur un élénent élastique reposant sur un épaulement ménagé dans l'alésage èt sur la surface intérieure d'une douille entourant la boîte à rotule au niveau d'une échancrure encadrant le pied de la rotule, la douille étant elle-même maintenue dans sa position extrême de retenue de la rotule par l'action d'un ressort toujours complètement recouvert par la douille, travaillant à la compression, s'appuyant, d'une part, sur un épaulement extérieur de la bolte à rotule et, d'autre -part,sur un épaulement intérieur de la douille, le désaccouplement s'opérant par la libération de la rotule par l'effacement de la douille à l'encontre du ressort. 2 - Dispositif d'assemblage à rotule selon la revendica tion 1, caractérisé en ce que l'élément élastique inséré entre la rotule et la boîte à rotule est un disque découpé dans une feuille d'élastomère d'épaisseur uniforme.