Brevet FR2365720A1 — publié le 19780421

L'invention due à la collaboration de Monsieur Rémy CHEVRET concerne une articulation à rotule destine notamment à équiper les véhicules automobiles pour relier au chtssis des organes de direction ou de suspension. L'invention concerne plus particulièrement une articulation à rotule du type comportant une cage de retenue, un tenon articulé avec une tête sphérique engagé dans ladite cage, un coussinet à cavité sphérique qui porte la surface d'appui de la tette sphérique placé dans la chambre delimieée par ladite cage et un couvercle qui contient un élément du coussinet et qui est solidaire de la cage de retenue le long d'un bord d'assemblage. Dans les articulations de ce type, on compense le jeu qui se produit à l'intérieur de la cage de retenue par suite de l'usure entre le coussinet et la tête sphérique, en prévoyant sur la surface du coussinet sphérique oppose au couvercle, des pro tubérances déformables dirigées vers leextérieur. Lors de l'assemblage de cette articulation, le couvercle prend appui sur ces pro tubérances de manière à exercer sur la tête sphérique une précon- trainte qui permet d'obtenir un appui correct du coussinet sur la toute sphérique. On a néanmoins constaté que les variations dimensionnelles dues aux tolérances de fabrication de la cage constituent une nouvelle cause d'nconvénients car la force de pression du coussinet sur la tette d'articulation peut alors différer d'une articulation à l'autre si bien que les efforts nécessaires à la commande de l'articulation présentent des discontinuités et peuvent devenir relativement importants. L'invention a pour objet une articulation à rotule constituée d'organes ne nécessitant aucune précision d'usinage particulière et qui réalise néanmoins un appui correct du coussinet sur la teste sphérique avec un fonctionnement relativement doux mettant en jeu un effort de commande réduits Conformément à l'invention l'espace délimité entre les protubérances à la surface du coussinet et qui sont dirigées vers le couvercle constitue une chambre d'expansion d'un~prodslit thermodurcissable injecté sous le couvercle. L'articulation ainsi réalisée permet d'obtenir indépendamment des tolérances de fabrication, toujours la même pression du coussinet contre la tette sphérique car les variations des efforts de pression lors du montage du couvercle sur la cage déforment en premier lieu les protubérances du coussinet qui présentent par construction une flexibilité relativement importante d'injection du produit thermodurcissable sous le couvercle évite ensuite les variations ultérieures du jeu de fonctionnement et empêche toute déformation du coussinet en cours de fonctionnement de l'articulation. On compense de la sorte après l'assemblage de l'articulation le jeu consécutif à la disparité des tolérances de fabrication des divers organes constituant l'articulation tout en conférant à celle-ci un fonctionnement particulièrement doux. L'articulation ainsi perfectionnée peut être réalisée à partir de cages et couvercles en tale emboutie ne nécessitant pas de précision d'usinage particulière. Suivant un mode de réalisation préféré de la présente in inventions dans l'articulation à rotule avec un coussinet à cavité sphérique recevant la tete sphérique de la rotule et qui est logé dans une cavité du couvercle de fermeture de la cage, on prévoit sur ledit coussinet une lèvre d'étanchéité annulaire en contact avec la paroi intérieure du couvercle, qui évite l'écoulement de la matière thermodurcissable lors du remplissage de l'espace délimité entre le couvercle et le coussinet. D'autres avantages et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence par la description qui suit, d'un exemple de réalisation de l'articulation à rotule fait en référence au dessin annexé dans lequel : La figure 1 représente une vue en coupe longitudinale de l'articulation à rotule. La figure 2 représente une demi vue en coupe d'une partie du coussinet avec demi vue extérieure. La figure 3 représente une vue de dessus du coussinet représenté à la figure 2. Selon la figure 1 la toute sphérique (1) est solidaire d'un tenon en raccord de fixation (2) qui est engagé dans une cage (3). La cage (3) reçoit un coussinet réalisé de préférence en une matière plastique dure telle qu'une résine acétal. En ddtail, le coussinet est réalisé en deux éléments (4 5) qui possèdent respectivement une cavité sphérique (4', 5') dont la surface est en contact avec la surface sphérique corres pondante de la tête (1). Le 1er élément (4) du coussinet est placé dans la chambre (6) délimitée par la cage (3). Le 2ème élément (5) de coussinet estplacé dansa chambre correspondante (7) du couvercle de fermeture (8) de la cage (3). Le 2émue élément (5) de coussinet possède des protubérances ou nervures élastiquement déformables (6) disposées à la surface dudit coussinet et qui sont dirigées vers la face intérieure du couvercle (8). Ce dernier ainsi que la cage (3) possèdent un bord d'assemblage le long duquel la cage et le couvercle sont rendus solidaires par soudure. Selon l'invention l'espace délimité entre les protu bérances (6) et le couvercle (8) constitue une chambre d'expansion d'une matière thermodurcissable injectée sous vide sous le couvercle par l'orifice 9. A titre dExemple non limitatif le produit thormodurcis- sable sera l'adhésif 307 de marque LOCTITE. L'élément (5) de coussinet portant les protubérances (6) possède une lèvre d'étanchéité annulaire (10) en contact avec la paroi intérieure du couvercle (8) dans le but d'éviter toute fuite de la matière injectée avant son durcissement. Dans l'articulation ainsi réalisée l'articulation du tenon peut s'effectuer sans jeu appréciable bien que ce tenon soit destiné à supporter des efforts relativement importants lorsqu'il est amené à supporter un organe de dlTection ou de suspension de véhicule automobile. Lors du montage de l'articulation, la partie (5) du coussinet est appliquée sur la tête sphérique (1) sous l'action des protubérances (6). Après la mise en place du couvercle (8) on réalise la liaison rigide de celui-ci avec la cage. Oniajecte ensuite sous vide la matière thermodurcissable jusqutau remplissage complet l'espace délimité entre les protubérances (6) et le fond du couvercle (8). Ladite matière se polymérise gu contact du métal ainsi que cela est bien connu. I1 est a remarquer que le volume de matière injecté varie en fonction des tolérances de fabrication de la tête sphérique (1), du couvercle (8) de la cage (3) et de la partie (4) du coussinet. L'invention permet néanmoins d'obtenir un effort de pression sensiblement constant sur la tête sphérique (1) car cet effort ne dépend que de la pression de contact exercécpar les protubérances (6) sur le couvercle (8). Après remplissage complet de la cavité délimitée par le couvercle (8) et la partie 5 du coussinet, l'effort nécessaire à la commande de l'articulationreste indépendant des tolérances de fabrication des composants de l'articula~ tion et sensiblement constant pour toutes les articulations conformes à l'invention. Si le couvercle (8) n'est pas solidarisé avec la cage (3) par une soudure circulaire étanche on peut réaliser à la périphérie de l'élément (5) du coussinet, une 2ème lèvre d'étanchéité (10t) qui est en appui sur la surface de la chambre délimitée par la cage (3). La surface de liaison entre la cage et le couvercle sera donc isolée de la surface d'articulation de la tette (1) et toute fuite de lubrifiant vers l'extérieur sera évitée. REVFNDICATIONS 10) Articulation à rotule qui comprend une cage de retenue, un tenon articulé avec une tête sphèrique engagé dans ladite cage, un coussinet à cavité sphèrique qui porte la surface d'appui de la tette sphérique, placé dans la chambre délimitée par cette cage, un couvercle de fermeture de la cage qui contient un élément du coussinet à protubérances déformables disposées à la surface du dit élément et dirigée vers le couvercle, ce dernier étant soli daire de la cage de retenue le long d'un bord d'assemblage, ca ractérisbpar le fait que l'espace délimité entre les pretube- rances (6) disposées à la surface de l'élément de coussinet (5) et le couvercle (8) constitue une chambre d'expansion d'un pro duit thermodurcissable injecté sous le couvercle. 20) Articulation à rotule selon la revendication 1 caractériséepar le fait que l'élément de coussinet(5) qui porte les protubéran ces déformables en appui sur le couvercle de fermeture de la cage, possède également une lèvre d'étanchéité annulaire (10) en contact avec la paroi intérieure du couvercle;