Brevet FR2471510A1 — publié le 19810619

ARTICULATION A ROTULE PERFECTIONNEE. La présente invention a trait à une articulation à rotule présentant une bonne étanchéité vis-à-vis de 11extérieur et susceptible de transmettre, par exemple, les mouvements dans une timonerie d essuie-glace On sait que pour transmettre les mouvements entre plusieurs éléments d une channe cinématique, on utilise soit des articulations cyllndriques, soit des articulations à rotule lorsque lSon désire donner aux pièces art-iculées un degré de liberté supplémentaire. On connait. .. . ...................... n une articulation à rotule dans la- quelle l'élément mâle de 1 t articulation est disposé à lVinté rieur d'un logement sphérique, une partie dudit logement étant délimitée par des lamelles élastiques, l'introduction de l'élément mâle dans le logement sphérique femelle s'effectuant à force en jouant sur la déformation élastique des lamelles pré- citées.Pour empêher l'élément male de ressortir du logement sphêrique,............................une bague de verrouillage maintient en position les lamelles élastiques du logement sphérique après que l'élément male ait été mis en place ;; le maintien de cette bague de verrouillage s'effectue par une plaque de fermeture qui, ou bien est solidaire de la bague de ver rouillage, ou bien vient s appuyer sur elle et est fixée par boulonnage sur la partie femelle de l'articulation. L'inconvé- nient de ce type de réalisation est que l'intérieur de l'partie culation ne présente aucune étanchéité vis-à-vis de l'extérieur lorsque la bague de verrouillage constitue une seule pièce avec la plaque de fermeture, il n'est pas possible, de façon simple, de prévoir un joint ; lorsque la bague de verrouillage et la plaque de fermeture constituent des pièces distinctes, la mise en place d'un joint présenterait l'inconvénient de multiplier les pièces distinctes nécessaires à la réalisation de lVarticu- lation à rotule. Par ailleurs, la fixation de la plaque de fer- meture par boulonnage est peu pratique lorsque les arçlwulations à rotule sont de faible dimension comme c'est le cas pour les articulations nécessaires pour les timoneries d ' essuie-glace. La présente invention a pour but de décrire une articulation à rotule dans laquelle le logement femelle comporte, dans une de ses zones, des lamelles élastiques permettant l'in- troduction à force de la pièce malle et dans laquelle le verrouill- lage des lamelles élastiques est assuré par une bague de verrouillage rapportée sur la plaque de fermeture, la fixation de la bague de verrouillage sur la plaque de fermeture étant utilisée pour assurer le maintien d'une rondelle-joint permettant de rendre étanche l'articulation vis-à-vis de l'extérieur. L'ensemble constitué par la plaque de fermeture, la rondelle-joint et la bague de verrouillage constitue une pièce unique que l'on vient fixer par encliquetage sur la pièce femelle de l'articulation.On obtient ainsi, selon l'invention, d'une part une articulation qui peut être facilement montée, d'autre part, une articulation étanche vis-à-vis de l'extérieur, et enfin, une articulation ayant un prix de revient peu élevé. La présente invention a, en conséquence, pour objet le produit industriel nouveau que constitue une articulation à rotule assurant la liaison entre deux pièces, dont une première comporte un élément mâle d'articulation au moins partiellement sphérique et dont la deuxième comporte un élément femelle d'sur ticulation à l'intérieur duquel est disposé l'élément mâle précité, au moins une zone dudit élément femelle délimitant un logement sphérique de même rayon que la partie sphérique de l'é- lément mâle, la zone dudit logement sphérique par où s'effectue l'introduction de l'élément mâle étant délimitée par des lamelles réunies entre elles par leur base et susceptibles d'être écartées élastiquement pour laisser pénétrer dans le logement la partie sphérique de l'élément mâle, une bague de verrouillage s'appuyant extérieurement sur lesdites lamelles et étant maintenue en place par une plaque de fermeture fixée sur la deuxième pièce de l'articulation, caractérisé par le fait que la bague de verrouillage est une pièce rapportée sur la plaque de fermeture et solidarisée de celle-ci, une rondelle-joint en matériau élastique souple étant insérée par sa bordure extérieure entre la bague de verrouillage et la plaque de fermeture et venant porter par toute sa bordure intérieure sur la première pièce d'articulation. Dans un mode préféré de réalisation, la solidarîsation de la bague de verrouillage sur la plaque de fermeture 'effec- tue au moyen de pattes de sertissage qui traversent la rondellejoint et sont replies sur la face extérieure de la plaque de fermeture ; la fixation de la plaque de fermeture sur la deuxième pièce de l'articulation s'effectue par encliquetage de pat tes portées par la plaque de fermeture ; les pattes d'encliquetage portées par la plaque de fermeture sont munies d'ergots venus d'estampage, lesdits ergots s'encliquetant sous une ccllerette de la deuxième pièce de l'articulation ; la deuxième pièce de l'articulation comporte une partie métallique à l'in- térieur de laquelle est surmoulée une partie en matière plas- tique définissant le logement sphérique ; la partie en matière plastique surmoulée de la deuxième pièce de l'articulation comporte un anneau périphérique assurant la liaison avec la partie métallique de ladite deuxième pièce et une paroi sensiblement sphérique définissant le logement sphérique de l'articulation, ladite paroi formant, d'un voté de l'anneau, une cuvette continue et, de l'autre, une pluralité de lamelles élastiques 9 la cuvette définie par la paroi sphérique comporte intérieurement des méplats constituant des butées de débattement pour ltélé- ment maltes ledit élément mgle étant constitué, entre lesdits méplats, d'un téton d'extrémité ; la cuvette définie par la paroi sphérique constitue une réserve de graisse pour l'articulation n la bague de verrouillage est constituée d'un anneau s'appuyant sur la rondelle-joint et d'une collerette conique s appuyant sur les extrémités des lamelles du logement sphérlm que n la rondelle Joint est une rondelle plate en matériau caoutchouteux et s appuie par sa bordure intérieure sur la zone de la partie sphérique de l'élément male qui fait saillie à l'extérieur du logement sphérique, au-delà des lamelles dudit logement Pour mieux faire comprendre l'objet de l'invention, on va en décrire maintenant, à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, un mode de réalisation représenté sur le des sin annexé. Sur ce dessin - la figure 1 représente une coupe passant par le cenm tre de l'articulation à rotule et montrant ladite articulation complètement montée, la plaque de fermeture étant mise en place par encliquetage sur la partie femelle de l'articulation - la figure 2 représente en plan la deuxième pièce -de l'artîculat1on# cette pièce étant vue du côté où le logement sphérique s ouvre vers 1 'extérieur fi - la figure 3 représente en plan, vue de dessous, la plaque de fermeture équipée de sa bague de verrouillage et de sa rondellew nt - la figure 4 représente en plan, vue de dessus, la pièce de la ligure 3 - la f qure 5 représente une coupe selon V-V de la figure 4. En se référant au dessin, on voit que 1 on a désigné par 1 dans son ensemble la première pièce de l'articulation ctest-à-dire celle qui constitue l'élément mâle d'articulation. La pièce 1 est constituée, dans ltexemple décrit, d'une tige 2 à l'ext#émité de laquelle est disposée une sphère 3, la partie de la sphère 3 qui est opposée à la tige 2 se prolongeant par un teton d'extrémité cylindrique 4. La première plate 1 de l'articulation coopère avec une deuxième pièce désignée par 5 dans son ensemble : la pièce 5 constitue ltélé.wSnt femelle de l'articulation. Dans l'exemple décrit, la pièce 5 est constituée d'une plaque métallique 6, qui comporte une découpe sensiblement circulaire 6a présentant à sa périphérie des encoches de liaison 6b. Dans la découpe 6a de la pièce métallique 6, on a surmoulé une partie en matière plastique désignée par 7 dans son ensemble.La partie 7 est réalisée en une matière plastique chargée connue sous le nom commercial de "HOSTAFORM" ; les encoches 6b permettent d'assurer une parfaite liaison entre la partie métallique 6 et la partie surmoulée 7. la partie surmoulée 7 est constituée d'un anneau 7a, qui assure la liaison avec la partie métallique 6, et d'une paroi sensiblement sphérique 7b, qui définit le logement sphérique 8 de ltarticulation, logement où vient se mettre en place la sphère 3 de l'élément mâle. la paroi sphérique 7b, qui définit le logement 8. est constituée, d'un côté du plan moyen de l'anneau 7a, par des lamelles 9 reliées par leurs bases et, de l'autre côté du plan moyen de l'anneau 7a, par une cuvette continue 10. l'ensemble de la cuvette 10 et des lamelles 9 définissant le logement sphé rique 8. Les lamelles 9 bordent l'ouverture par laquelle le logement sphérique 8 débouche vers l'extérieur, ouverture qui est destinée à être traversée par la sphère 7 de l'élément male au moment de la mise en place dudit élément male dans l'artieula- tion.Du côté opposé à cette ouverture par rapport au centre du logement sphérique, la cuvette 10 comporte une zone en creux 11, i l'on a pratiqué deux méplats parallèles 12 destinés à constituer des butées pour le téton d'extrémité 4 de l'élément malle i Il est clair que la présence des méplats 12 n'est utile que dans la mesure où l'on désire limiter dans une direction le débattement de 1'élément mgle 1 par rapport à l'élément femelle 5 Le volume 11 est utilisé pour constituer une réserve de graisse assurant une lubrification satisfaisante de l'articulatIon. La plaque de fermeture associée à l'articulation décrite dans cet exemple est représentée sur les figures 3 à 5. Cette plaque de fermeture métallique, désignée par 13 dans son ensem ble, a la forme d'un anneau plan, qui comporte deux pattes d'en- cliquetage 14 diamétralement opposées et perpendiculaires au plan de 1 anneau. tes pattes 14 sont disposées à la périphérie de l'anneau et comporte, à leur extrémité libre, un ergot 15 venu d'estampage sur la patte 14.Une bague de verrouillage méz métallique, désignée par 16 dans son ensemble, est rapportée sur la face de la plaque 13, où se trouvent les deux pattes 14 cette bague de verrouillage 16 comporte un anneau 16a sur la bordure intérieure duquel se rapporte une collerette conique 16bue La bague de verrouillage 16 est solidarisée de la plaque de fermeture 13 au moyen de quatre pattes de sertissage 17, qui traversent la plaque de fermeture 13 et sont repliées en 17a sur la face supérieure de la plaque de fermeture 13.Entre l'anneau 16a et la plaque de fermeture 13, on a interposé une ron delle-joint 18 constituée d'un anneau plan en caoutchouc souple ; la rondelle-joint 18 est traversée par les pattes 17 et emprisonnée entre la plaque de fermeture 13 et la bague de verrouilo lage 16. la bordure intérieure de la rondelle-joint 18 s'appuie sur la partie de la sphère 3, qui fait saillie au-delà des la melles élastiques 9. Pour réaliser le montage de l'articulation, qui vient entre décrite, on enfile d'abord l'ensemble formé par la plaque de fermeture 13, la bague de verrouillage 16 et la rondellejoint 18 sur l'élément malte, la tige cylindrique 2 dudit élément mâle venant alors dans l'orifice défini par la bordure intérieure de la rondelle-joint 18. On introduit ensuite à force la sphère 3 dans le logement 8 en provoquant l'écartement des lamelles élastiques 9, le téton d'extrémité 4 venant alors se posit-lomner entre les méplats 12 à l'intérieur du volume 11. On amène ensuite la plaque de fermeture 13 en direction de 1'élément femelle d'artIculation, de façon que les pattes d'encli quetage 14 viennent se positionner dans des encoches 19 prévues à cet effet sur la bordure de la partie métallique 6, qui entoure la partie surmoulée 7. On force alors la plaque de fermeture 13 vers la partie métallique 6 jusqu a ce que les ergots 15 viennent s'encliqueter au-dessous de la collerette formée par ladite partie métallique, la position desdits ergts tenant compte des caractéristiques dimensionnelles de 1'articulation. Lorsque cet encliquetage est réalisé, le maintien de la plaque de fermeture 13 sur l'élément femelle d'articulation est assuré et simultanément la collerette conique 16b vient assurer le verrouillage des lamelles élastiques 9 pour empêcher toute extraction de la sphère 3 hors du logement 8. En outre, la rondellejoint 18 vient, par sa bordure intérieure, en appui sur la partie de la sphère 3, qui fait saillie au-delà des lamelles 9, ce qui assure l'étanchéité de l'articulation vis-à-vis de l'ex- térieur. Il est bien entendu que le mode de réalisation ci-dessus décrit n'est aucunement limitatif et pourra donner lieu à toutes modifications désirables, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. Revendications 1 - Articulation à rotule assurant la liaison entre deux pièces, dont une première comporte un élément mâle d'articulation au moins partiellement sphérique et dont la deuxième comporte un élément femelle d'articulation à l'intérieur duquel est disposé ment male précité, au moins une zone dudit élément femelle délimitant un logement sphérique du même rayon que la partie sphérique de l'élément mâle, la zone dudit logement sphérique par où s'effectue l-'introduction de l'élément malte étant délimitée par des lamelles réunies entre elles par leurs bases et susceptibles d'être écartées élastiquement pour laisser pénétrer dans le logement la partie sphérique de l'élément male, une bague de verrouillage s appuyant extérieurement sur lesdites lamelles et étant maintenue en place par une plaque de fermeture fixée sur la deuxième -pièce, caractérisée par le fait que la bague de werrouillage (16) est une pièce rapportée sur la plaque de fermeture (13) et solidarisée de cellecig une rondelle-joint (18) en matériau élastique souple étant insérée par sa bordure extérieure entre-la bague de verrouillage (16) et la plaque de fermeture 3) et venant porter par toute sa bordure intérieure sur la première pièce (l) d'articulation 2 - Articulation selon la revendication 1, caractérisée par le fait que la solidarisation de la bague de verrouillage (16) sur la plaque de fermeture (13) s'effectue au moyen de pat- tes de sertissage (17), qui traversent la rondelle-joint (18) et sont repliées sur la face extérieure de la plaque de fermeture (13). 3 W Articulation selon l'une des revendications 1 ou 2g caractérisée par le fait que la fixation de la plaque de fermeture (13) sur la deuxième pièce (5) de l'articulation s'effectue par encliquetage de pattes (14) portées par la plaque de f-rme- ture (13). 4 - Articulation selon la revendication 3, caractérisée par le fait que les pattes d encliquetage (14)-portees par la plaque de fermeture (13) sont munies d'ergots (15) venue dtes- tampage, lesdits ergots (15) s'encliquetant sous une collerette de la deuxième pièce (5) de l'articulation. 5 = ArticulatIon-selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que la deuxième pièce (5) de liarticu- lation comporte une partie métallique (6) à l'intérieur de la= quelle est surmoulée une partie en matière plastique (7) défi- nissant le logement sphérique (8). 6 - Articulation selon la revendication 5, caractérisée par le falt que la partie en matière plastique surmoulée (7) de la deuxième pièce (5) de l'articulation comporte un anneau périphérique (7a'; assurant la liaison avec la partie métallique (6) de ladite deuxième pièce (5) et une paroi sensiblement sphérique définissant le logement sphérique (8) de l'articulation, ladite paroi formant, d'un caté de l'anneau (7a), une cuvette continue (10) et, de l'autre, une pluralité de lamelles élastiques (9). 7 - Articulation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la cuvette (îo) définie par la paroi sensiblement sphérique comporte intérieurement des méplats (12) constituant des butées de débattement pour l'élément mile (1), ledit élément mâle (1) étant constitué, entre lesdits méplats (12), d'un téton d'extrémité (4). 8 - Articulation selon la revendication 6, caractérisée par le fait que la cuvette (lo) définie par la paroi sensiblement sphérique constitue une réserve de graisse. 9 - Articulation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée par le fait que la bague de verrouillage (16) est constituée d'un anneau (16a) s'appuyant sur la rondelle-joint (18) et d'une collerette conique (16b) s'appuyant sur les extrémités des lamelles (9) du logement sphérique (8). 10 - Articulation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée par le fait que la rondelle-joint (18) est une rondelle plate en matériau caoutchouteux et s'appuie par sa bordure intérieure sur la zone de la partie sphérique (3) de ltélément mâle (1), qui fait saillie à l'extérieur du logement sphérique (8). au-delà des lamelles (9) dudit logement.