Brevet FR2484041A1 — publié le 19811211

Ensemble piston sphérique et bielle. La présente invention concerne un ensemble piston sphérique et bielle. Dans différentes applications, on utilise des pistons réalisés sous forme de corps sphériques, qui sont disposés dans un cylindre présentant un alésage cylindrique de façon à pouvoir exécuter un mouvement de va-et-vient. Pour assurer l'entratnement du piston, celui-ci est relié à un maneton d'une manivelle ou d'un vilebrequin rotatif, ceci par l'intermédiaire d'une bielle. I1 a déjà été proposé de réaliser le piston sphérique, avec la bielle, à partir d'une boule ou sphère, d'un tron çon de cylindre et d'un tronçon de tube, les différentes parties étant réunies entre elles par soudage, notamment par bombardement d'électrons. Les différentes parties sont des pièces de forme géométrique simple et relativement faciles à fabriquer. Cette solution a toutefois un inconvénient qui est que, pour le but recherché, les pièces, une fois assemblées, doivent être alignées avec une grande précision, ce qui impose la mise en oeuvre de grands moyens techniques pour la fabrication, outre le soudage qui est relativement cher. Le déplacement ou le désalignement, qui est inévitable, ainsi que les dé forme tions éventuellement provoquées par le soudage, influent de plus beaucoup sur la précision des dimensions et des formes des pièces terminées. Le soudage présente en outre des difficultés, en particulier lorsqu'il s'agit de relier entre elles des parties déjà trempées ou durcies, car la chaleur de soudage modifie les propriétés des matériaux. Pour éviter ces derniers inconvénients, les pièces pourraient entre réunies par brasage ou par collage. Cependant, abstraction faite des moyens techniques mis en oeuvre pour la fabrication, qui restent néanmoins nécessaires pour obtenir un alignement précis des pièces, ces procédés présentent en plus l'inconvénient que les jonctions par brasage ou par collage ne résistent pas aux sollicitations parfois très grandes auxquelles peuvent être soumises de telles pièces. La présente invention a pour objet de mettre au point un ensemble piston sphérique et bielle qui puisse être fabriqué sans usinage préalable important à partir de pièces individuelles simples et être assemblé sans mise en oeuvre de grands moyens de façon à constituer une unité complète présentant une précision maximale quant aux dimensions et à la forme. La présente invention permet de résoudre ce problème par le fait que la bielle est constituée par un embout ar ticulé muni d'un anneau ou oeil et d'une tige, et le piston sphérique par un corps sphérique présentant un alésage par lequel le piston sphérique est monté sur la tige de l'embout articulé. I1 est recommandé que la tige de l'embout articulé et l'alésage du corps sphérique soient cylindrique, mais une réalisation de forme conique est également possible. Selon d'autres caractéristiques de la présente invention, le corps sphérique utilisé peut être une boule ou sphère, ou bien est constitué par une bague intérieure d'un palier à rotule. I1 s'agit là de pièces fabriquées en série et utilisées notamment pour les paliers à rotule, etc. Ces pièces ne nécessitent aucun usinage ultérieur, et il suffit simplement de réaliser ensuite la jonction des deux pièces, ce qui peut se faire de façon simple par vissage, emmanchement, matage ou goupillage. Pour permettre le vissage, l'alésage du corpssohé- rique et l'enveloppe de la tige sont munis d'un filetage correspondant. Pour le goupillage, une goupille peut être insérée de part en part dans les perçages transversaux pratiqués dans le corps sphérique et dans la tige, ou bien une goupille peut être insérée de part en part dans un perçage transversal pratiqué dans un tronçon de la tige de l'embout, faisant saillie au-delà du corps sphérique. La présente invention sera mieux comprise à l'aide de la description détaillée de plusieurs modes de réalisation pris comme exemples non limitatifs et illustrés par le dessin annexé, sur lequel la figure 1 est une coupe transversale et la figure 2 est une vue latérale, partiellement en coupe, d'un ensemble piston sphérique et bielle; la figure 3 est une coupe transversale et la figure 4 est une vue latérale partiellement en coupe d'un autre mode de réalisation, les figures 5 à 7 illustrent différents modes de réalisation du système de fixation piston sphérique sur bielle. Dans l'exemple de réalisation selon les figures l et 2, un piston sphérique 2 est placé, de façon à pouvoir exécuter un mouvement de va-et-vient, dans un cylindre 1. Le piston sphérique 2 est réalisé à partir d'une boule ou sphère 3 qui présente un trou borgne 4 dans lequel pénètre la tige 5 d'un embout articulé 6 servant de bielle. Ledit embout articulé 6 présente un anneau ou oeil 7, qui reçoit le palier de tête de bielle 8 - dans le cas présent un roulement à billes à gorges profondes -, par l'intermédiaire duquel la bielle est supportée par un maneton non représenté d'une manivelle ou d'un vilebrequin. La tige 5 et le trou borgne 4 de la boule 3 sont munis d'un filetage 9, par lequel se fait la fixation des deux pièces. Dans l'exemple de réalisation selon les figures 3 et 4, le piston sphérique 2 n'est pas constitué par une boule, mais par une bague intérieure de palier à rotule 10, laquelle présente un alésage 11 qui la traverse de part en part. C'est par cet alésage 11 que le piston sphérique 2 est monté sur la tige cylindrique 5 de l'embout articulé 6. I1 peut parfois suffire que les deux pièces soient fixées l'une sur l'autre par emmanchement (ajustement à serrage). En présence de grandes charges, il est cependant nécessaire que le piston sphérique 2 soit, de plus, bloqué dans le sens axial. Ce blocage supplémentaire dans le sens axial peut être obtenu selon la figure 5 par le fait que la tige cylindrique 5 comporte un gradin, de sorte que le piston sphérique 2 repose, d'un cté, sur un épaulement radial 12 de ladite tige 5, tandis que, de l'autre côté, des protubérances 13 sont réalisées par matage dans le matériau de la face frontale 14 de la tige 5, protubérances qui prennent à revers la face frontale 15 de la bague intérieure de palier à rotule 10. Dans l'exemple de réalisation selon la figure 6, le tronçon en saillie 16 de la tige cylindrique 5 présente un perçage transversal 17 dans lequel est introduit de force une goupille 18, qui prend appui sur la face frontale 15 de la bague intérieure de palier à rotule 10. Enfin, dans l'exemple de réalisation selon la figure 7, la bague intérieure de palier à rotule 10 et la tige cylindrique 5 de l'embout articulé 6 présentent chacune un perçage transversal correspondant 19, 20 traversé par une goupille 21 qui y est introduite. Outre les modes de fixation du piston sphérique sur la tige de l'embout articulé qui sont précédemment décrits, d'autres solutions peuvent aussi évidemment être appliquées. La tige de l'embout et l'alésage correspondant du corps sphérique peuvent aussi être réalisés sous forme conique au lieu d'être cylindriques. REVENDICATIONS 1. Ensemble piston sphérique et bielle,caractérisé en ce que la bielle est constituée par un embout articulé (6) muni d'un anneauyuoeiî (7) et d'une tige (5), et le piston sphérique (2) par un corps sphérique (3, 10) présentant un alésage (4, 11) par lequel le piston sphérique (2) est monté sur la tige (5) de l'embout (6). 2. Ensemble piston sphérique et bielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps sphérique est une boule ou sphère (3) qui présente un alésage (4). 3. Ensemble piston sphérique et bielle selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps sphérique est une bague intérieure de palier à rotule (10). 4. Ensemble piston sphérique et bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alésage (4,11) du corps sphérique (3, 10) et l'enveloppe de la tige (5) sont munis d'un filetage correspondant (9). 5. Ensemble sphérique et bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps sphérique (3, 10) est relié par matage à la tige (5). 6. Ensemble piston sphérique et bielle selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le corps sphérique (3, 10) est relié par goupillage à la tige (5). 7. Ensemble piston sphérique et bielle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une goupille (21) est in sériée de parten part dans des perçages transversaux (19, 20) pratiqués dans le corps sphérique (10) et dans la tige (5). 8. Ensemble piston sphérique et bielle selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une goupille (18) est insérée de part en part dans un perçage transversal (17) pratiqué dans le tronçon (16) de la tige (5),en saillie sur le corps sphérique (10).