Brevet FR2478757A1 — publié le 19810925

La présente invention concerne une rotule à billes. Les rotules, utilisées dans des domaines varies, comme, par exemple, l'automobile l'aviation, la marine etc. sont constituées de façon générale, de deux parties sphériques, genéralement métalliques, une partie mâle et une partie femelle, constituée en plusieurs parties de façon à permettre l'assemblage de la rotule. Actuellement, pour limiter les frottements entre la sphère mâle et la sphère femelle, on utilise des ma tières anti-friction comme, par exemple, du polytetra fluorethylàne, des polyamides, etc... Ces matières anti-friction ont comme principal inconvénient d'évacuer difficilement les calories, dues aux frottements entre les deux sphères, ce qui entraîne un echauffement des matières anti-friction donc une limitation de leur durée de vie. La présente invention a donc pour objet une ro- tule à billes, permettant de remédier à ces inconvénients et notamment de supprimer tous les effets dus aux frottements entre l-es deux sphères et d'évacuer simultanément les calories. La présente invention a donc pour objet une rotule à billes du type décrit précédemment se caractérisant en ce qu'elle comprend entre les deux sphères, mâle et femelle, des billes-réparties régulièrement dans l'espace compris entre les deux sphères. Le fait d'interposer des billes entre les deux parties sphèriques, mâle et femelle, constituant la rotule permet de diminuer considérablement les effets dus aux frottements et d'évacuer simultanément les calories. Selon une autre caractéristique de l'invention, les billes sont placées dans une cage, constituée en deux parties de façon à faciliter l'assemblage de celle-ci sur la partie mâle de la rotule, cette cage pouvant être réalisée en métal ou en matière plastique. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, les billes sont placées dans des trous ménagés dans la cage, comportant une partie cylindrique, dirigée vers l'extérieur de la cage, et une partie tronconique, dirigée vers l'intérieur de la cage, dont le petit diamètre est inférieur au diamètre de la bille. Selon une autre caractéristique de l'invention, les billes sont placées dans des plans perpendiculaires à 11 axe de la rotule, lorsque les axes de la partie mâle et de la partie femelle sont confondus. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion ressortiront mieux à 11 aide de la description qui va suivre, donnée à titre purement illustratif et non limitatif, en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 représente schématiquement, selon l'invention, une première variante d'une rotule à billes; - la figure 2 représente schématiquement, selon l'invention, une deuxième variante d'une rotule à billes; - la figure 3 représente schématiquement le posi tionnemant des billes dans la cage. Une rotule à billes, représentée sur la figure 1, comprenant une pièce, en général métallique est constituée d'un seul bloc, comportant une tige 1 et une partie sphèrique 2, constituant la partie mâle de la rotule, une cage 3, réalisée en deux parties 3a et 3b et contenant des billes 4. Cette cage 3, entourant la partie sphérique 2, peut être en métal ou en matière plastique. Les billes 4, en général métalliques, contenues dans la cage 3 sont réparties de façon régulière. Cette cage 3 est placée au contact de la partie femelle de la rotule, ou portée sphérique 5, constituée en deux parties, un manchon supérieur 5a et un manchon inférieur 5b de façon à faciliter liassembla- ge de la rotule.La fixation du manchon supérieur 5a au manchon inférieur 5b peut être réalisée à l'aide d'un écrou 6 ou couronne de serrage. Lorsque l'axe de la partie mâle, passant par la tige 1 et la partie sphérique 2, est confondu avec de la portée sphérique 5, les billes 4 se trouvent placées dans des plans perpendiculaires à cet axe. I1 est à noter que l'épaisseur de la cage 3 est inférieure au diamètre des billes 4, de façon que seules, les billes 4 soient au contact de la partie sphérique 2 et de la portée sphérique 5. La partie 3a de la cage ayant la forme d'une demisphère et la partie 3b, la forme d'une demi-sphère. dont on a coupé le sommet peuvent être assemblées en iaissant un jeu tel que 7. Dans ces conditions, l'assemblage de la rotule peut se faire à l'aide d'un écrou tel que 8 comprenant un dispositif de rattrapage de jeu 9, comme, par exemple, une rondelle ou un ressort comprimé. Ce dispositif de rattrapage de jeu est représenté sur la partie A de la figure 1. La partie B de la figure 1 représente un assemblage de la rotule sans rattrapage de jeu Le manchon inférieur 5b peut être muni d'une encoche telle que 10, dans laquelle vient prendre place un soufflet d'étanchéité tel que 11. La rotule à billes représentée sur la figure 1, représentant une première variante, est utilisée de préférence en pression. En revanche sur la figure 2, représentant une deuxième variante, l'assemblage de la rotule est realisé de façon à utiliser la rotule de préférence en traction. Dans cette variante, seule la forme de la partie femelle ou portée sphérique change ainsi que le système d'assemblage de celle-ci. Celle-ci peut être constituée, par exemple, d'un bouchon de serrage 12 et d'une pièce- 13 constituée en deux parties 13a et 13b ayant la forme de deux demi-coquilles identiques. La référence 14 représente le corps de la rotule dont l'assemblage est réalisé à l'ai- de du bouchon de serrage 12. La figure 3 représente schématiquement le position nement des billes dans la cage. Les billes telles que 4 sont placées dans un trou tel que 15 ménagé dans la cage 3 et comportant une partie cylindrique 15a, dirigée vers l'ex- térieur de la cage, et une partie tronconique 15b, dirigée vers l'intérieur de la cage, dont le petit diamètre est inférieur au diamètre-de la bille,pour éviter que la bille 4 ne tombe. De plus, pour éviter que la bille 4 ne s'échappe de la cage 3, lorsque la partie 2 de la rotule pivote dans la portée 5 de la rotule (variante de la figure 1), la bille 4 peot être sertie comme représenté sur le schéma. En ce qui concerne l'assemblage des différentes pièces de la rotule, celui-ci peut être réalisé de différentes façons comme, par exemple, au moyen d'un montage mécanique (voir fig. 1) ou au moyen d'unsoudage, d'un sertissage, d'un collage, etc... Le fait de mettre des billes dans une cage, telle que décrite précédemment, permet de limiter le nombre de billes. Bien entendu, ce mode de réalisation d'une rotule à billes peut astre envisagé aussi bien pour des rotules de grandes dimensions, que pour des rotules de petites dimensions. De plus, suivant la dimension de la rotule2 le nombre de billes placées dans la cage ainsi que leur dimension varient. Pour une rotule dont le diamètre de la partie sphérique mâle vaut envuton 28 mm et le diamètre de la portée sphérique vaut environ 32 mm, la cage placée entre ces deux parties peut contenir 164- billes de 2mm de diamètre, 102 pour la partie sphérique 3a et 62 pour la partie sphérique tronquée 3b. Pour la première rangée de billes, aussi bien pour la partie 3a que pour la partie 3b, on peut placer 24 billes, pour la deuxième 20 et pour la troisieme 18. De plus, pour la partie 3a on peut placer 16 billes sur la quatrième rangée, 12 sur la-cinquième, 8 sur la sixième et 4 sur la septième. Bien entendu, ceci n'est qu'un exemple de position nement des billes dans la cage. De plus, il est à noter que toutes les solutions consistant à placer das billes entre la partie sphérique 2 et la portée sphérique 5 sont envisageables. REVENDICATIONS 1) Rotule à billes comprenant deux parties sphériques, une partie mâle (2) et une partie femelle (5), constituée en plusieurs parties (5a, 5b), caractérisée en ce qu'elle comprend entre les deux sphères, mâle et femelle, des billes (4) réparties régulièrement dans l'espace compris entre les deux sphères. 2) Rotule à billes selon la revendication 1, ca ractérisée en ce que les billes (4) sont placées dans une cage (3) constituée en deux parties (3a, 3b), de façon à faciliter l'assemblage de celle-ci sur la partie mâle (2) de la rotule 3) Rotule à billes selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les billes (4) sont placées dans des trous (15) ménagés dans la cage (3), comportant une partie cylindrique (15a), dirigée vers l'extérieur de-la cage, et une partie tronconique (15b), dirigée vers l'intérieur de la cage, dont le diamètre est inférieur au diamètre de la bille (4). 4) Rotule à billes selon l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisée en ce que les billes (4) sont placées dans des plans perpendiculaires à l'axe de la rotule, lorsque les axes de la partie mâle (2) et de la partie femelle (5) sont confondus. 5 > -Rotule à billes selon la revendication 2, caractérisée en ce que l'une des parties (3a) de la cage a la forme d'une demi-sphère, l'autre (3b) d'une demi-sphère dont on a coupé le sommet. 6) Rotule à billes selon l'une quelconque des revendications 2 et 5, caractérisée en ce que la cage (3) est réalisée en matière plastiqua. 7) Rotule à billes selon l'une quelconque des revendications 2 et 5, caractérisée en ce que la cage (3) est réalisée en métal.