Brevet FR2504216A1 — publié le 19821022

La présente invention concerne et a essentiellement pour objet une articulation permanente cylindrique à chape et tenon à mobilité unidirectionnelle sélectivement réversible, notamment utilisable pour l'articulation et la manipulation des barres de blocage de pièces dans un container de manutention dans un atelier par exemple, dans un atelier de montage de l'industrie automobile. On connaît déjà des articulations du type cylindrique à chape et tenon permettant le montage et la fixation notamment de barres de blocagedes pièces disposées dans un container de manutention. Toutefois, ces articulations permettent seulement le mouvement de la barre par rapport au ch ssis, et il est nécessaire de prévoir un système de blocage, par exemple àclavette, de la barre dans la position désirée. En outre, avec d'autres systèmes de fixation des barres de blocage sur-un container, il est nécessaire de démonter les éléments de fixation pour modifier la position desdites barres de blocage. Ces articulations et dispositifs de fixation connus présentent de nombreux inconvénients, notamment des difficultés de manipulation quiinduisentune perte de temps. De plus, la mise en place ou l'enlèvement des clavettes de blocage est souvent difficile. La présente invention a pour but de remédier à tous ces inconvénients en proposant une articulation permanente entre deux pièces permettant de faire tourner une des pièces dans un sens, la rotation de cette pièce dans l'autre sens étant empêchée automatiquement, et également de choisir le sens de rotation de la pièce par une action très simple sur l'articulation, ne demandant aucun effort et un temps très bref. A cet effet, l'invention a pour objet une articulation permanente du type cylindrique à chape et tenon assemblés par un axe d'articulation caractérisée en ce qu'elle est mobilité unidirectionnelle sélectivement réversible. Selon une autre caractéristique de l'invention, le tenon de l'articulation est relié à la chape par un accouplement temporaire automatique à entraînement instantané de préférence du type à griffes. Ainsi, si la chape est fixe, on peut choisir le sens de rotation du tenon, la rotation en sens inverse de ce dernier étant bloquée automatiquement par l'accouplement temporaire du tenon avec la chape Selon encore une autre caractéristique de l'invention, les bras de la chape précitée comportent à la périphérie de leur surface intérieure une couronne dentée à dents radiales à profil en dents de scie, à inclinaison de flanc de denture respectivement inverse ,et le tenon comporte sur chacune de ses faces latérales une couronne dentée à dents radiales à profil en dents de scie conjugué respectivement au profil des dents radiales de la couronne dentée dudit bras de chape qui lui fait face. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, l'axe d'articulation précité comprend au voisinage de sa partie centrale, un collet sur la portée duquel le tenon précité est monté librement glissant et tournant. Deux éléments de butée, tels que rondelles ou analogues sont montés autour de l'axe d'articulation articulation pour venir en butée respectivement contre chaque bord dudit collet. Ces éléments de butée sont maintenus en butée contre le collet précité sous l'action de ressorts montés respectivement autour de chaque extrémité dudit axe d'articulation entre un bras de la chape précitée et un desdits éléments de butée. En outre, la longueur de la portée de l'alésage du tenon sur l'axe d'articulation est inférieure à la longueur du collet. Ainsi, le tenon peut se déplacer longitudinalement entre les deux éléments de butée, et est maintenu selon sa position , en engagement avec un des bras de la chape sous l'action d'un des ressorts, l'autre ressort n'ayant aucune action sur ledit tenon. Selon encore une autre caractéristique de l'invention, l'axe d'articulation est déplacé longitudinalement entre une première et une deuxième position pour réaliser l'accouplement temporaire précité entre le tenon et respectivement l'un des bras de la chape, ledit accouplement étant maintenu sous l'action du ressort prenant appui sur l'autre bras de ladite chape. Avantageusement, l'axe d'articulation précité comprend à une de ses extrémités deux gorges coopérant avec un système de blocage à bonhomme à ressort, monté dans le bras de la chape recevant ladite extrémité de l'axe d'articulation, pour le bloquer respectivement dans la première ou la deuxième position précitée.Eventuellement, sur l'autre extrémité de l'axe d'articulation il peut être montés des moyens pour pousser ou tirer l'axe d'articulation entre la première ou la deuxième position précitée. En outre, selon une autre caractéristique de l'invention, la force des ressorts montés autour de chaque extrémité de l'axe d'articulation est insuffisante pour provoquer le déplacement dudit axe d'articulation de sa première position à sa deuxième position ou vice versa. Ainsi, pour modifier le sens de rotation possible du tenon par rapport à la chape, il est nécessaire d'exercer une force sur l'une des extrémités de l'axe d'articulation. De ce fait, le sens de rotation possible du tenon par rapport à la chape est positivement choisi par une action manuelle ou mécanique sur ladite articulation. Avantageusement, le tenon précité comprend un alésage central dans lequel est monté solidaire en ration mais librement coulissant axialement , un disque comportant sur chacune de ses faces latérales les couronnes dentées précitées. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention l'alésage précité est de section hexagonale et le disque précité a un pourtour de forme conjuguée. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques , détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à tire d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe axiale illustrant un mode de réalisation préféré de l'articulation selon l'invention , l'axe d'articulatidn étant à une première position - la figure 2 est une vue selon la ligne II-II & la figure 1 - la figure 3 est une vue identique à celle de la figure 1, représentant l'axe d'articulation dans une deuxième position - les figures 4 et 5 sont des vues schématiques de dessus d'une partie des couronnes dentées, illustrant respectivement l'accouplement desdites couronnes dentées et le désaccouplement de ces couronnes suivant le sens de rotation du disque central - la figure 6 est une vue selon la flèche de la figure 1, le tenon étant en position inclinée - la figure 7 est une vue selon la flèche VII de la figure 3, le tenon étant en position inclinée; - la figure 8 est une vue partielle en perspective d'un système de blocage d'une pièce sur un chassies comprenant une articulation conforme à l'invention ; et - la figure 9 est une vue en perspective illustrant les différents emplacements des articulations de l'invention dans le système de blocage d'un container de manutention. En se référant aux figures 1 à 5, I'articulation cylindrique 1 comprend, de manière classique, un axe d'articulation 2, un tenon 3 et une chape 4. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la chape 4 est ourle chape ouverte dite "en fourchette" fixée sur une -embase 5 ou support. Ce support 5 est fixe, mais il peut être également mobile. La chape 4 comprend deux bras 4a, 4b comportant chacun un alésage central 4'a, 4'b. Des disques 6a, 6b sont respectivement fixés solidairement dans les alésages 4'a, 4'b, par exemple par des vis de blocage représentées symboliquement en 7 ou montées à force sans jeu dsflsces alésages. Chacun de ces disques 6a, 6b comprend également un alésage central 6'a,6'b alignésl'un par rapport à l'autre pour le montage de l'axe d'articulation 2. Selon l'invention, les faces intérieures des disques 6a, 6b comprennent chacune, à leur périphérie, une couronne dentée 8a, 8b, comme cela est visible à la figure 2. Comme cela est clairement illustré aux figures 4 et 5, ces couronnes dentées 8a, 8b comportent des dents radiales 9 à profil en dents de scie, et dont l'inclinaison de flanc de la denture de la couronne 8a est inverse de celle de la couronne 8b. En outre, chaque disque 6a,6b présente un évidement 10a,10b à la périphérie de leur surface intérieure pour faciliter la rotation du tenon 3. Par ailleurs, la partie centrale des disques 6a, 6b a une épaisseur plus faible que la périphérie portant les couronnes dentées 8a, 8b pour dégager un logement pour les ressorts 18a, 18b lorsqu'ils sont compressés. Selon l'invention, on dispose dans les alésages 6'a, 6'b des disques 6a, 6b,1'axe d'articulation 2. Cet axe d'articulation comprend dans sa partie centrale un collet 12, et à une de ses extrémités 2a des gorges 13a, 13b espacées selon l'axe d'une distance 1 qui sera définie ultérieurement . Cet axe 2 est monté coulissant longitudinalement dans les alésages 6'a, 6'b, et peut comprendre éventuellement à son autre extrémité 2b, des moyens (non représentés) pour manoeuvrer ledit axe d'articulation 2 enteles deux postions représentées respectivement aux figures 1 et 3. Avantageusement, cet axe d'articulation est maintenu dans la position désirée par coopération entre les gorges 13a, 13b et un dispositif de bonhomme à ressort 15 monté dans le disque 6a supportant l'extrémité 2a de l'axe d'articulation 2. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le tenon 3 comprend un alésage central3adeforme hexagonale dans lequel est monté librement coulissant axialement mais solidaire en rotation un disque 14 de pourtour hexagonal conjugué au pourtour de l'alésage précité, comme cela est illustré à la figure 2. De plus, les surfaces extrêmes de l'alésage du tenon 3 qui sont en contact avec les bagues 6a, 6b définissent une section cylindrique 11 (figure 2) pour permettre la rotation du tenon 3 autour des disques 6a, Ep. Le tenon 3 est fixé par sa partie extérieure à l'articulation1 i une barre ou tout autre élément (non représenté) devant être articulé par rapport au support 5. Toutefois, le tenon 3 peut également venir de matière avec ledit élément. Selon l'invention, le disque 14 comprend sur chacune de ses faces latérales 14a, 14b des couronnes dentées 16a, 16b à dents radiales de profilen dents de scie clairement illustré aux figures 4 et 5, et conjugué au profil respectivement des couronnes 8a, 8b leur faisant face. Ainsi, les couronnes dentées 16a, 16b peuvent respectivement s'accoupler avec les couronnes dentées 8a, 8selon la position longitudinale du disque 14 dans l'articulation 1. Par ailleurs, ce disque 14 comprend un alésage central 14c de diamètre sensiblement égal au diamètre du collet 12 de l'axe de rotation 2, et des évidements annulaires sur chacune de ses faces 14b, 14a de telle manière que la portée du disque 14 sur le collet 12 soit inférieure à la longueur de ce collet Selon l'invention, on dispose deux éléments de butée 17a, 17b librement coulissants autour de l'axe d'articulation, de part et d'autre du collet 12 pour venir en butée contre les rebords de ce collet. Ces éléments 17a, 17b en forme de rondelle, sont maintenus contre les bords du collet 12 par des ressorts-18a,18b prenant appui respectivement sur la partie centrale des disques 6a , 6b. En outre, comme représenté par exemple à la figure 1, la rondelle 17a en contact avec le disque 14 force ce dernier contre le disque 6b., sous l'action du ressort 18a pour assurer l'accouplement entre les couronnes dentées 8b et16b. Au contraire, le ressort 18b est comprimé entre la rondelle 17b et le disque 6b , et ainsi n'a aucune action sur le disque 14, donc il est en position hors service. Bien entendu on a une disposition analogue lorsque le disque 14 est en contact avec la rondelle 17b et le disque 6a, comme représentéeà la figure 3. On décrira maintenant le fonctionnement de l'articulation 1 conforme à ltinvention. En se référant aux figures 1 et 4 à 6, l'axe d'articulation 2 est bloqué dans une première position par coopération entre le bonhomme à ressort 15 et la gorge 13a. Dans cette première position, le disque 14 central est accouplé avec le disque 6b sous l'action du ressort 18a, comme cela est représenté entraits pleins à la figure 4. Ainsi, si l'on veut tourner le tenon 3 selon la direction inverse à la direction représentée par la flèche F1 de la figure 6, la rotation est empêchée par l'accouplement des couronnes dentées 16b et 8 comme représenté à la figure 4.Au contraire, la rotation du tenon 3 selon F1 provoque le desaccouplement des couronnes dentées 8b et 16b comme cela est clairement illustre en traits pleins à la figure 5, ainsi la rotation du tenon 3 est seulement possible dans une seule direction F1. -Il apparaît alors évident que pour obtenir une rotation du tenon 3 selon la direction F2(figure 5 , 7) il suffit de déplacer longitudinalement le disque 14 dans l'articulation pour réaliser l'accouplement entre les couronnes dentées 8a, 16a comme cela est représenté en traits pointillés aux figures 4, 5. Pour réaliser ce déplacement, l'axe d'articulation 2 est déplacé de sa première position ( figure 1) à sa deuxième positioa(figure 3) par simple poussée sur l'extrémité 2b dudit axe. Au cours du déplacement de l'axe d'articulation 2, le disque 14 vient en contact avec la rondelle 17b et sous l'action du ressort 18b les couronnes 8a et 16a sont accouplées. Il est important de noter que la distance l séparant les deux gorges 13a, 13b est égale à la somme du Jeu du disque 14 entre les disque 6a et 6b et du Jeu de la portée du disque 14 sur le collet 12 entre les rondelles 17a, 17b. Par ailleurs, il est évident que la force des ressorts isba, 18b doit être inférieure à la force nécessaire pour déplacer l'axe d'articulation 2 de sa première position à sa deuxième position ou vice versa. On a donc réaliser une articulation à mobilité unidirectionnelle sélectivement réversible, permettant de déplacer par exemple le tenon 3 selon un sens de rotation , le emplacement du tenon dans le sens inverse de rotation étant seulement possible après action sur l'axe d'articulation 2 de l'articulation 1. Ainsi, le tenon 3 est maintenu automatiquement en position désirée, et peut être déplacé de cette position par une action sur une extrémité de l'axe d'articulation pour simplement vaincre la force de blocage du bonhomme à ressort 15. A titre d'exemple, cette articulation est particulièrement utile pour la fixation et le positionnement des barres de blocage 19 de pièces 20 sur un châssis 21 pour maintenir en position les pièces 20 lors de la manutention du chassies, comme cela est illustré à la figure 8. Par ailleurs, comme illustré à la figure 9, on réalise des barres de blocage 22 comprenant plusieurs éléments articulés au moyen des articulations 1 de l'invention, et articulées au châssis 23 du contaminer, permettant ainsi de bloquer des pièces de différentes forme et hauteur, sur le ch ssis par déplacement des différents éléments des barres de blocage 22. Il est évident, qu'avec l'articulation de l'invention, la manipulation des barres 19 , 22 qui sont relatiement lourdes notamment dans les ateliers de montage del'indhstrie automobileest facilitée, du fait qu'un seul sens de rotation desdites barres de blocage est possible. Bien entendu l'invention n'estnillement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu4à titre d'exemple. Ainsi, la forme de l'alésage du tenon peut être cylindrique et le disque 14 avoir un pourtour conjugué, et être maintenu solidaire en rotation avec le tenon 3 par une coopération entre rainures et gorges ou par tout autre moyen, également le tenon peut être d'unepièce,les couronnes dentées 16a, 16b étant montées sur les faces latérales dudit gnon, et le système de blocage de l'axe de rotation 2 en sa première ou seconde position peut être quelconque, sans pour cela sortir du cadre de l'invention. C'estdire que l'invention comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si-celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection revendiquée. REVENDICATIONS 1. Articulation permanente du type cylindrique à chape et tenon assemblés par un axe d'articulation, caractérisée en ce qu'elle est à mobilité unidirectionnelle sélectivement réversible. 2. Articulation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le tenon (3) précité est relié à la chape (4) par un accouplement temporaire automatique à entrainement instantané de préférence du type à griffes. 3. Articulation selon la revendication 2 caractérisée en ce que les bras(4a, 4b) de la chape précitée comporte à la périphérie de leur surface intérieure une couronne dentée(8a, 8b)à dents radiales à profil en dents de scie, à inclinaison de flanc de denture respeoivement inverse le tenon) comportant sur chacune de ses faces latérales une couronne dentée (16a, 16 à dents radiales à profil en dents de scie conJugué respectivement au profil des dents radiales de la couronne dentée (8a, 8b) dudit bras de chape (4a, 4b) qui lui fait face. 4. Articulation selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'axe d'articulation (2) précité comprend au voisinage de sa partie centrale un collet (12) sur la portée duquel le tenon (3) précité est monté librement glissant et tournant, deux éléments de butée (17a, 17b) étant montés autour de l'axe pour venir en butée respectivement contre chaque bord dudit collet (12) sous l'action de ressorts (18a, 18b) respectivement montés autour de chaque extrémité dudit axe d'articulation (2) entre un bras (4a, 4b) de la chape précitée et un desdits éléments (17a, 17b) ; la longueur de la portée de l'alésage dudit tenon (3) sur ledit axe d'articulation (2) étant inférieure à la longueur du collet (12). 5. Articulation selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'axe d'articulation (2) précité est déplacé longitudinalement entre une première et une deuxième position pour réaliser l'accouplement temporaire précité entre le tenon (3) et respectivement l'un des bras (4a, 4b) de la chape, sous l'action du ressort (18a, 18b) précité prenant appui sur l'autre bras (4a 4b) de ladite chape. 6. Articulation selon la revendication 5, caractériséeen ce que l'axe d'articulation (2), précité comprend à une de ses extrémités, deux gorges (13a, 13b) coopérant avec un système de blocage (15) à bonhomme à ressort monté dans le bras (4a) de la chape recevant ladite extrémité de l'axe d'articulation, pour le bloquer respectivement dans la première ou la deuxième position précitée, et éventuellement l'autre extrémité de l'axe d'articulation (2) comprend un dispositif pour déplacer ledit axe entre la première et la deuxième position précitée ou inversement. 7. Articulation selon la revendication 5 ou 6, caractérisée en ce que la force des ressorts (18a, 18b) précités montés sur l'axe d'articulation (2) précité est insuffisante pour provoquer le déplacemnt dudit axe d'articulation de sa première position à sa deuxième position ou vice versa. 8. Articulation selon l'une des revendications 3 à 7 caraçtérisée en ce que le tenon précité comprend un alésage central dans lequel est monté solidaire en rotation, mais librement coulissant axialement un disque (14) comportant sur chacune de ses faces latérais(14a, 14b) les couronnes dentées (16a, 16b) précitées. 9. Articulation selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'alésage précité est de section hexagonale, le disque (14) précité ayant une forme conjuguée.