Brevet FR2497323A1 — publié le 19820702

L'invention concerne un dispositif d'articulation à crabots à déverrouillage de sécurité, pour articuler sur un axe une pièce mobile par rapport à une pièce de référence au moyen de crabots se faisant vis-à- vis sur la pièce mobile et sur la pièce de référence autour de l'axe d'articulation, dans lequel la pièce mobile est montée en porte-à-faux sur l'axe, son centre de gravité étant alors excentré par rapport audit axe. Ce type de dispositifs est appliqué à un grand nombre de domaines et notamment à celui des leviers réglables, panneaux mobiles, etc.; une application particulière intéres- sante est le domaine des éléments mobiles de tables d'opéra- tions; pour que de tels dispositifs soient adaptés au mieux à ce type d'applications, il est utile que puisse être évité le déverrouillage incontrôlé de l'articulation et toute rotation brutale de la pièce en porte-à-faux lors du déver- rouillage. A cet effet, l'invention concerne un dispositif d'arti- culation à crabots à déverrouillage de sécurité, pour articuler sur un axe une pièce mobile par rapport à une pièce de référence au moyen de crabots se faisant vis-à-vis sur la pièce mobile et sur la pièce de référence autour de l'axe d'articulation, la pièce mobile étant montée en porte-à-faux sur l'axe afin que son centre de gravité soit excentré par rapport à lui, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un organe de commande à surfaces de came adjacentes destinées retenir successivement la pièce mobile pour déterminer sa position par rapport à la pièce de référence entre une position d'engrènement total et une position de désengrènement total définies par des surfaces d'extrémité, avec une surface proéminente entre lesdites surfaces d'extrémité, et en ce que les crabots ont des parois latérales inclinées de telle sorte que le couple engendré par la masse en porte-à-faux de la pièce mobile tende à la faire tourner par rapport à la pièce de référence et stécarter d'elle pour s'appuyer contre la came sous l'action de la composante axiale dudit couple ainsi créé, et que cette composante axiale soit supérieure à la résultante en sens opposé, de l'effort qu'il est normale- ment possible d'exercer sur l'organe de commande pour obtenir le franchissement de sa surface proéminente et la poursuite du mouvement dudit organe de commande vers la position de désen- grènement, afin que ce franchissement ne puisse être obtenu qu'en diminuant ledit couple par exemple en agissant directe- ment et manuellement sur la pièce mobile. Il en résulte que, lors du déverrouillage, la pièce mobile étant supportée manuellement, peut être retenue de telle sorte que soit évitée toute rotation brutale. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, l'une des deux pièces portant des crabots comporte une chape munie d'une fente dont le plan est perpendiculaire à l'axe d'arti- culation et déterminant deux branches traversées Dar ledit axe, la chape étant sollicitée en pression lorsque les crabots atteignent une position proche de leur position d'engrènement total, et la pièce comportant une chape est en deux parties articulées autour d'un pivot dont l'axe est parallèle au plan de la fente, l'alésage pour le pivot de la partie qui comporte la fente étant en communication avec ladite fente de telle sorte que l'autre partie, solidarisée au pivot, soit immobilisée en rotation par rapport à la première lorsque la chape est sollicitée en pression. Ainsi, il est possible d'obtenir une articulation double dont les axes, orthogonaux, permettent un mouvement dans deux plans perpendiculaires. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, et correspondant à une forme de réalisation représentée sur les dessins dans lesquels - la figure 1 est une vue de dessus d'un dispositif d'articulation selon l'invention en position verrouillée, c'est-à-dire en position d'engrènement total des crabots; la figure 2 est une vue de dessus du même dispositif dans une phase de désengrènement partiel descrabots; -- la figure 3 est une vue partielle de dessus de la pièce mobile et de l'organe de verrouillage dans une position stable de désengrènement partiel des crabots; - la figure 4 est une vue de dessus du dispositif dans une position de réengrènement presque total des crabots - la figure 5 est une vue de dessus du dispositif en position de désengrènement total des crabots. Le dispositif d'articulation représenté sur les figures est constitué par une pièce 1 formant moyeu, mobile en rotation par rapport à une pièce 2 prise comme référence, grâce à un axe d'articulation 3 sur lequel.elle est montée en porte-à- faux, son centre de gravité étant excentré par rapport à l'axe. Les différentes positions relatives possibles des deux pièces l'une par rapport à l'autre sont définies par des crabots 11, 21 à parois latérales inclinées, et par conséquent en forme de triangles ou de trapèzes prévus respectivement sur les deux pièces et coopérant de sorte à pouvoir être engrènés ou désengrènés en fonction de la position d'un organe de commande 4, ici sous la forme d'une poignée, muni de surfaces de came appropriées. Ainsi, le couple exercé par la masse excentrée de la pièce mobile ou moyeu 1 se traduit, sous l'effet de la coopération des rampes constituées par les parois inclinées des crabots, par une force tendant à faire tourner la pièce mobile 1, et par une force résultante axiale tendant à l'écarter de la pièce de référence 2 en direction des surfaces de came de l'organe de commande 4; cet écartement se traduit en fait par un éloignement des extrémités des dents des crabots de la pièce mobile par rapport au fond des entailles des crabots de la pièce de référence, ainsi bien entendu qu'un éloignement du fond des entailles des crabots de la pièce mobile par rapport aux extrémités des dents des crabots de la pièce de référence. A l'engrènement ou au désengrènement total des crabots correspond donc respectivement un blocage ou une totale liberté en rotation des pièces 1, 2 de l'articulation. La pièce mobile 1 est donc ici portée par l'axe d'arti- culation 3, entre la pièce de référence 2 et l'organe de com- mande 4, mais des organes de contact appropriés tels qu'une rondelle de contact 5 peuvent être intercalés entre la pièce mobile 1 et l'organe de commande 4. La pièce mobile 1 est ici réalisée en deux parties lA, 1B articulées par un pivot 6; la partie lA portée par l'axe d'articulation 3 est munie d'une chape dont les deux branches 12, 13 sont séparées par une fente 14 dont le plan s'étend perpendiculairement audit axe d'articulaton 3; l'axe d'arti- culation 3 traverse donc les deux branches 12, 13 et la fente 14; l'axe du pivot 6 est parallèle au plan de la fente 14 et par conséquent orthogonal à l'axe d'articulation 3, et la fente 14 débouche dans l'alésage de la partie lA prévu pour le passage du pivot 6, tandis que ce dernier est lié en rotation à la partie 1B, de telle sorte qu'à proximité de la position d'engrènement total des crabots, une sollicitation en pression de la chape tendant à diminuer la largeur de la fente provoque par pincement l'immobilisation en rotation du pivot 6 et par conséquent de la partie 1B par rapport à la partie lA. L'organe de commande 4 est monté sur l'axe d'articula- tion 3 grâce à un pivot 7 perpendiculare à celui-ci, de telle sorte qu'il puisse pivoter dans un plan perpendiculaire à ce pivot 7; comme il a déjà été mentionné, les surfaces de l'organe de commande 4 successivement en contact avec la pièce mobile 1 ou ici la rondelle de contact 5 lors de la rotation dudit organe de commande sont réalisées sous la forme de surfaces de came adjacentes permettant un éloignement plus ou moins grand des pièces 1, 2 constituant l'articulation à crabots. A une extrémité, la première surface de came 41 comporte des zones relativement éloignées du pivot 7, et en particulier une zone rectiligne 41A et une proéminence 41B dont une paroi latérale est raccordée à cette zone rectiligne 41A; comme on peut le constater sur la figure 1, lorsque la proéminence 41B et une partie de la zone rectiligne 41A sont en appui contre la rondelle 5, la pièce mobile 1 est maintenue contre la pièce 2 et il y a engrènement total des crabots 11, 21, dans une première position, stable, de l'organe de commande 4, correspondant à une position angulaire relative donnée des pièces 1, 2; dans cette position, le plan diamétral du pivot 7 passant par le sommet de la proémi- nence 41A, qui est disposé perpendiculairement au plan de la zone rectiligne 41B, fait un angle de faible valeur avec l'axe géométrique de l'axe d'articulation 3. Dans cette position d'engrènement total des crabots, non seulement la pièce mobile 1 est immobilisée par rapport à l'autre, mais la chape de cette pièce mobile 1 est sollici- tée en pression et sa seconde partie 1B est donc immobilisée en rotation par rapport à sa première partie 1A. La seconde surface de came 42 succède à la première du côté de la paroi de la proéminence 41B qui est opposée à la paroi raccordée à la zone rectiligne 41A; cette seconde surface de came 42 commence par une partie courbe 42A se rapprochant du pivot 7 au fur et à mesure de son éloignement de la première; elle permet, à cause du poids en porte-à- faux de la pièce mobile 1 par rapport à l'axe d'articulation 3, l'éloignement des pièces 1, 2 par désengrènement progressif des crabots par suite de la modification de la position angulaire relative de ces deux pièces 1, 2. Cependant, l'extrémité de cette seconde surface 42,qui est opposée à la première surface 41, est prévue pour laisser entre les pièces 1, 2 un jeu J insuffisant pour provoquer un désengrènement total des crabots; succédant à la partie courbe 42A, cette extrémité est située sur une partie plane 42B de telle sorte qu'elle corresponde à une position stable de l'organe de commande (figure 3). Lorsqu'une zone de cette surface de came 42 est en appui contre la rondelle 5 (figure 2), la chape n'est plus sollicitée en pression, le pivot 6 est libéré, et la rotation relative des parties lA, 1B de la pièce mobile est rendue possible. A la suite de la deuxième surface de came 42, est prévue une troisième surface de came 43 plus éloignée du pivot 7, constituée par une proéminence, de telle sorte que lorsque cette proéminence 43 défile contre la rondelle 5, on repasse par une Dositiond'enarènement presque total des crabots (ficure 4). Cependant, il faut noter que le défilement de la proéminence 43 contre la rondelle 5 ne peut être provoqué que sous certaines conditions. En effet, il a été vu qu'il existe dans la direction longitudinale de l'axe d'articulation 3 une force R due au couple engendré par le poids en porte-à-faux de la piècemobile 1 et s'opposant au rapprochement des pièces 1, 2; l'angle c de taille des crabots est calculé de telle sorte que cette force ne puisse pas être vaincue par une action manuelle sur l'organe de commande 4 développant une force en sens opposé; ainsi, une telle action manuelle sur cet organe ne permet pas le franchissement de la proéminence 43, puisqu'elle ne permet pas le retour des pièces 1, 2 vers leur position angulaire relative initiale de la figure 1; en conséquence, le franchissement de la proéminence 43 ne peut être obtenu qu'en ramenant les pièces 1, 2 à proximité immé- diate de leur position relative initiale par exemple en supportant manuellement la pièce mobile 1, ce qui revient à diminuer le couple dû à la masse en porte-à-faux; alors seulement, ces deux pièces 1, 2 peuvent être rapprochées suffisamment pour permettre le franchissement de la pro- éminence 43 et le contact de la quatrième surface de came (surface d'extrémité) avec la rondelle 5. Cette quatrième surface de came 44, en s'éloignant de la troisième, se rapproche du pivot 7; elle présente ici un profil rectiligne, et la poursuite du glissement de la proéminence 43 contre la rondelle 5 permet d'atteindre pro- gressivement un écartement des pièces 1, 2 correspondant à un désengrènement total des crabots; ce profil rectiligne permet une position stable de l'organe de commande 4 lorsque les pièces 1, 2 sont libres en rotation l'une par rapport à l'autre (figure 5); dans ces conditions, les deux parties lA, 1B de la pièce mobile 1 sont également libres en rotation l'une par rapport à l'autre. En conséquence l'actionnement de la poignée de commande 4 en rotation dans le plan horizontal (donc vers le bas de la figure l)permet de débloquer les crabots 11, 21 d'un jeu J insuffisant pour que les dents puissent s'échapper mais permettant seulement un léger mouvement de rotation de la pièce mobile 1 sur l'axe 3, dû à son poids; la chape n'étant plus sollicitée, le pivot 6 est libéré, permettant l'articula- tion de la partie 1B de la pièce mobile 1 dans un plan hori- zontal. Cette situation persiste pendant toute la rotation de la poignée (figure 2) jusqu'au moment ou la zone 42B de la came est en appui contre la rondelle 5 (figure 3); il n'est alors plus possible de poursuivre le mouvement de rotation de la poignée 4, à moins de supporter la pièce mobile 1 pour permettre un réenclenchement presque total des crabots (figure 4); dans ce cas, il devient donc possible de manoeuvrer la poignée 4 jusqu'à sa position stable finale dans laquelle les crabots sont désengrénés (figure 5). Cette position peut donc être obtenue avec le minium de risques de rotation incontrôlée, pouvant être dangereuse,de la pièce mobile. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à la forme de réalisation cidessus décrite et représentée, à partir de laquelle on pourra prévoir d'autres formes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention; on pourra par exemple prévoir une partie mobile avec ou sans chape, en une ou plusieurs parties, ou encore une partie fixe avec ou sans chape, en une ou plusieurs parties. REVEND ICAT IONS 1. Dispositif d'articulation à crabots à déverrouillage de sécurité pour articuler sur un axe (3) une pièce mobile (1) par rapport à une pièce de référence (12) au moyen de crabots se faisant vis-à-vis sur la pièce mobile (1) et sur la pièce de référence (2) autour de l'axe d'articulation (3), la pièce mobile (1) étant montée en porte-à-faux sur l'axe (3) afin que son centre de gravité soit excentré par rapport à lui, dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un organe de commande (4) à surfaces de came adjacentes (41, 42, 43, 44) destinées à retenir successivement la pièce mobile (1) pour déterminer sa position par rapport à la pièce de référence (2) entre une position d'engrènement total et une position de désengrènement total définies par des surfaces d'extrémité (41, 44), avec une surface proéminente (43) entre lesdites surfaces d'extrémité (41, 44) et en ce que les crabots (11, 21) ont des parois latérales inclinées de telle sorte que le couple engendré par la masse en porte--à-faux de la pièce mobile (1) tende à la faire tourner par rapport à la pièce de référence (2) et s'écarter d'elle pour s'appuyer contre la came sous l'action de la composante axiale (R) dudit couple ainsi créé, et que cette composante axiale soit supérieure à la résultante en sens opposé, de l'effort qu'il est normale- ment possible d'exercer sur l'organe de commande (4) pour obtenir le franchissement de sa surface proéminente (43) et la poursuite du mouvement dudit organe de commande (4) vers la position de désengrènement, afin que ce franchissement ne puisse être obtenu qu'en diminuant ledit couple par exemple en agissant directement et manuellement sur la pièce mobile (1) 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la came comporte une surface d'engrènement total (41) des crabots, une surface de désengrènement progressif partiel (42), une surface proéminente (43) permettant un réengrènement progressif partiel sous l'action d'un effort supérieur et de sens opposé à la résultante axiale (R) du couple engendré par la masse en porte-à-faux de la pièce mobile (1) puis un désengrènement progressif, et une surface de désengrènement total (44) des crabots. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'une des deux pièces (1, 2) portant des crabots (11, 21) comDorte une chape munie d'une fente (14) dont le plan est perpendiculaire à l'axe d'articu- lation (3) et déterminant deux branches (12, 13) traversées par ledit axe (3), la chape étant sollicitée en pression lorsque les crabots (11, 21) atteignent une position proche de leur position d'engrènement total. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que la pièce comportant une chape est en deux parties (1A, lB) articulées autour d'un pivot (6) dont l'axe est parallèle au plan de la fente (14), l'alésage pour le pivot (6) de la partie (1A) qui comporte la fente (14) étant en communication avec ladite fente (14), de telle sorte que l'autre partie (lB), solidarisée au pivot (6), soit immobilisée enrotation par rapport à la première lorsque la chape est sollicitée en pression. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'organe de commande (4) est une poignée articulée à l'axe d'articulation (3). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la poignée (4) est articulée à l'axe d'articulation (3) par un pivot (7), les surfaces de came (41 42, 43, 44) étant agencées autour de la région de l'organe de commande (4) articulée par ledit pivot (3). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la chape est réalisée dans la pièce mobile (1).