Brevet FR2568958A1 — publié le 19860214

L'invention concerne un joint à rotule uti- lise dans des applications telles que l'articulation d'une extrémité de piston à une extrémité de cylindre d'un res- sort à air du type à piston-cylindre conçu pour relier un hayon de véhicule du type à hayon arrière à la caisse de ce véhicule. Pour permettre une ouverture et une fermeture en douceur d'un hayon de véhicule du type à hayon arrière et également pour permettre au hayon d'être maintenu con- venablement en position d'ouverture, il est prévu un ressort pneumatique ou un dispositif d'accouplement ou de liaison analogue entre la caisse du véhicule et le hayon. Le ressort à air comprend un cylindre et une tige de piston extensible logée dans ce cylindre. Un joint à rotule est utilisé avec ce ressort à air pour en relier certaines parties à la caisse du véhicule et au hayon. Un joint à rotule de ce type est décrit dans la demande de brevet Japonais SHO 59(1984)-17017. Le joint à rotule décrit comprend une douille et un goujon portant une rotule disposée dans un logement réalisé- sous la forme d'un passage vertical dans la douille. Le logement contient également un élément élastique annulaire dont le diamètre intérieur est plus petit que le diamètre de l'équateur de la rotule et dont une partie de la circonférence est coupée afin de présenter un intervalle. En outre, un chapeau est vissé dans le logement, par le dessus, afin de couvrir sensiblement la moitié supérieure de la rotule. Dans cet état, la partie de la rotule située au-dessous de l'équateur est maintenue par l'élément élastique annulaire. Dans la structure décrite ci-dessus, lorsque l'on fait descendre le chapeau en le vissant, son extrémité inférieure vient presser contre l'élément élastique annulaire afin de l'empêcher de s'écarter. Par consequent, lors du démontage de la douille et du goujon à rotule, il est né- cessaire de desserrer le chapeau en le faisant tourner sur Z568958 -2 - plusieurs tours afin que son extrémité inférieure s'éloigne de l'élément élastique annulaire qui peut ainsi être écarté. La fixation du chapeau par vissage et son desserrage par dévissage sont des opérations relativement incmnodes et longues. L'invention a pour objet un joint à rotule dans lequel un chapeau destiné à maintenir la rotule solidaire d'un goujon dans un logement d'une douille peut être aisé- ment monté, et le goujon à rotule et la douille peuvent être aisément assemblés et désassemblés. Pour réaliser l'objet ci-dessus de l'invention, il est prévu un joint à rotule qui comprend un goujon por- tant une rotule à une extrémité, une douille qui présente un logement destiné à recevoir la rotule du goujon, un élé- ment élastique annulaire monté sur un siège du logement, ayant un diamètre intérieur plus petit que le diamètre de la rotule et coupé de façon à présenter une ouverture, et un chapeau ajusté dans le logement afin de recouvrir sensi- blement la moitié supérieure de la rotule, la partie de la rotule située au-dessous de l'équateur.étant maintenue par l'élément élastique annulaire, le chapeau pouvant tour- ner lorsqu'il est ajusté dans le logement et le siège du logement et l'extrémité inférieure du chapeau comportant des organes d'arrêt respectifs qui pénètrent ensemble dans l'ouverture de l'élément élastique annulaire. Etant donné que le chapeau n'est pas vissé, mais est emboîté élastiquement dans le logement et est amené par rotation dans l'état emboîté alors que le siège du loge- ment et l'extrémité inférieure du chapeau comportent des organes d'arrêt respectifs qui pénètrent ensemble dans l'ouverture de l'élément élastique annulaire, en faisant tourner le chapeau dans le sens provoquant un élargissement de l'ouverture de l'élément élastique annulaire, une extré- mité de ce dernier porte contre l'organe d'arrêt situé sur le siège de façon que la rotation de l'élément élastique -- 3 -- annulaire soit limitée, tandis que l'organe d'arrêt situé sur le côté du chapeau porte contre l'autre extrémité de l'élément élastique annulaire de manière à élargir l'ouver- ture contre l'élasticité de cet élément annulaire. On peut donc donner à l'élément élastique annulaire un diamètre intérieur plus grand que le diamètre de la rotule du goujon de façon que la rotule puisse être aisément retirée du logement de la douille. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une coupe partielle d'une première forme de réalisation du joint à rotule selon l'invention; 15. la figure 2 est une vue en plan montrant une douille; la figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une vue partielle en pers- pective, à échelle agrandie, dtun-logement de la douille la figure 5 est une élévation avec coupe partielle d'un chapeau; la figure 6 est une vue en plan d'un élément élastique annulaire; 25. les figures 7 et 8 sont des. vues de dessus illustrant le fonctionnement de la première forme de réa- lisation; et la figure 9 est une coupe partielle d'une autre forme de réalisation de l'invention. Sur les figures 1 à 8, la référence numérique 1 désigne un goujon métallique à rotule, la référence 2 désigne une rotule réalisée d'une seule pièce avec le gou- jon 1, à une extrémité de ce dernier, et présentant un équateur 2', la référence 3 désigne une douille, la réfé- rence 4 un logement destiné à recevoir la rotule 2 et - 4 - réalisé sous la forme d'un passage vertical traversant une extrémité de la douille, la référence 5 désigne un chapeau et la référence 6 un élément élastique annulaire metallique qui ne constitue pas un anneau complet, mais qui présente des extré- mités opposées définissant entre elles une ouverture 6'. La douille et le chapeau sont des pièces moulées en matière plastique. Le logement 4 présente une ouverture extrême inférieure 7 dont le diamètre est légèrement plus grand que le diamètre de l'équateur 2' de la rotule. Il comporte un siège annulaire épaulé 8 dont le diamètre correspond au diamètre extérieur de l'élément élastique annulaire 6. Le diamètre intérieur de l'anneau élastique 6 est légèrement plus petit que le diamètre de l'équateur 2' de la rotule 2. La partie supérieure du logement 4 comprend une zone cylindrique 9 dont le diamètre est plus grand que le diamètre intérieur du siège 8. Une surface conique 10 s'étend de l'extrémité inférieure de la zone cylindrique 9 vers le bas, en direction de la surface supérieure du siège annulaire 8. Le chapeau 5 est conçu pour s'ajuster étroitement dans la partie cylindrique 9. Le bord périphérique extérieur du chapeau 5 ou le bord périphérique intérieur de la surface cylindrique 9 présente une gorge annulaire 11, tandis que l'autre bord, à savoir le bord ne présentant pas la gorge annulaire, comporte une saillie annulaire 12 conçue pour s'emboîter élastiquement dans la gorge annulaire 11. Lorsque le chapeau 5 est introduit à force dans la partie cylindri- que 9 par le dessus jusqu'à ce qu'un rebord 5' faisant sail- lie du bord du dessus du chapeau 5 porte contre l'extrémité supérieure du logement 4, la gorge annulaire 11 et la saillie annulaire 12 s'enclenchent élastiquement, et le chapeau est reçu dans le logement 4 de façon à pouvoir tourner. Dans cet état, l'extrémité inférieure du chapeau 5 atteint sensi- blement l'extrémité inférieure de la partie cylindrique 9 et la moitié supérieure de la rotule 2 est reçue dans un - 5 - espace intérieur, ouvert vers le bas, du chapeau. A ce moment, l'ouverture 6' est définie entre les extrémités opposées de l'élément élastique annulaire 6. Dans cette forme de réalisation, les extrémitésopposées de l'élément élastique en forme de boucle sont pliées radiale- ment vers l'extérieur pour former de courtes griffes 13 et 14. Le logement 4 présente une encoche courbe 15 qui est formée dans la surface conique 10. Un organe d'arrêt 16 est prévu de façon à définir une ouverture correspondant à l'épaisseur de l'élément élastique annulaire 6 par rapport à une extrémité de l'encoche courbe 15. L'organe d'arrêt 16 définit également avec l'autre extrémité de l'encoche courbe une ouverture suffisante pour accroître le diamètre in- térieur de l'élément élastique annulaire afin qu'il devienne plus grand que l'équateur 2' de la rotule. Le chapeau 5 comporte un organe d'arrêt 17 faisant saillie vers le bas de l'extrémité inférieure et pénétrant dans l'encoche courbe 15. L'ouverture 6' comprise entre les extrémités opposées de l'élément élastique annulaire 6 est légèrement plus gran- de que la somme des épaisseurs des organes d'arrêt 16 et 17. Lors de l'assemblage, l'élément élastique annu- laire est placé sur le siège annulaire 8 par emboitement de cet élément élastique annulaire dans le logement 4 et positionnement de la griffe 13 dans l'espace compris entre une extrémité de l'encoche courbe 15 et l'organe d'arrêt 16. Puis on pousse le chapeau à l'intérieur du logement, par le dessus, de manière que l'organe d'arrêt 7 du chapeau soit guidé le long de l'organe d'arrêt 16. Ainsi, les organes d'arrêt 16 et 17 sont disposés dans l'ouverture 6' de l'élément élastique annulaire. Puis on pousse la rotule2du goujon 1 à l'inté- rieur du logement, par le dessous. La rotule 2 pénètre dans le logement par l'ouverture extrême inférieure 7 et s'élève le long de la surface conique 10 tout en portant contre l'élément élastique annulaire logé dans le siège annulaire 8. -6- L'élément élastique annulaire se déplaçant sur la rotule est élevé jusqu'à l'extrémité supérieure, de diamètre maxi- mal, de la surface conique, puis il entre en contact avec l'extrémité inférieure du chapeau. Lorsque le goujon à rotule est encore élevé, la rotule pénètre par le dessous dans l'élément élastique annulaire. En conséquence, la griffe 14 de cet élément élastique annulaire est déplacée dans l'encoche courbe 13 de façon à s'éloigner de l'organe d'arrêt 17 du chapeau afin que le diamètre intérieur de l'élément élastique annulaire soit augmenté pour permettre le passage de l'équateur 2' de la rotule à travers l'élé- ment annulaire. Lorsque l'élément élastique annulaire a dégagé l'équateur de la rotule, il reprend son état initial sous l'effet de son élasticité. A ce moment, il descend le long de la surface conique afin de se loger sur le siège annulaire 8 et de supporter la partie de la rotule située audessous de l'équateur. L'assemblage s'achève de cette manière. Dans cet état, le bord périphérique extérieur de l'élément élastique annulaire est entouré par le bord périphérique intérieur du siège annulaire. Par conséquent, même en tirant très fortement sur l'élément élastique annu- laire, ce dernier ne peut être écarté et le goujon à rotule ne peut donc être dégagé de la douille. Pour séparer le goujon à rotule de la douille dans cet état assemblé, on tourne le chapeau de manière que l'organe d'arrêt 17 de ce chapeau pousse la griffe 14 de l'élément élastique annulaire vers l'autre extrémité de l'encoche courbe (figures 7 et 8). Etant donné que l'autre griffe 13 est en contact avec l'organe d'arrêt 16 et ne peut tourner, l'élément élastique annulaire augmente donc de diamètre de sorte que son diamètre intérieur devient plus grand que le diamètre de l'équateur de la rotule. Le goujon à rotule peut ainsi être démonté en étant tiré vers le bas de façon que l'équateur de la rotule se dégage -7- du diamètre intérieur de l'élément élastique annulaire écarté. - En relâchant la force tendant à faire tourner le chapeau, ce dernier tourne dans le sens opposé sous la force de rappel vers l'état initial de l'élément élastique annulaire. Ainsi, le goujon à rotule et la douille peuvent être assemblés l'un à l'autre de nouveau de la manière décrite ci-dessus. Le goujon à rotule et la douille peuvent être assemblés l'un à l'autre par rotation du chapeaude la même manière que dans le cas o le goujon à rotule est retiré afin que l'élément élastique annulaire soit écarté par l'organe d'arrêt 17 du chapeau et amené dans un état tel que son diamètre intérieur est plus grand que le dia- mètre de l'équateur de la rotule, la rotule étant alors introduite dans le logement, par le dessous, et la force appliquée pour faire tourner le chapeau étant ensuite relâ- chée. La figure 9 représente une forme de réalisation différente dans laquelle le goujon à rotule et la douille sont assemblés l'un à l'autre de la manière décrite précé- demment. Dans ce cas, la surface conique 10 n'existe pas dans le logement, c'est-à-dire que le siège annulaire 8 est situé directement au-dessous de la partie cylindrique 9. Dans la forme de réalisation des figures 1 à 8, après avoir été élevé jusqu'à l'extrémité supérieure de la surface coni- que, l'élément élastique annulaire doit être écarté et doit retomber sur le siège annulaire après que l'équateur de la rotule l'a dégagé. Dans ce cas, par conséquent, la rotule cliqueite légèrement dans la direction verticale à l'in- rérieur du logement. Dans la forme de réalisation de la figure 9, ce cliquetis peut être éliminé. Dans tous les cas, le dessus du chapeau 5 présente une gorge dans laquelle l'extrémité d'un outil tel qu'un tournevis peut-être insérée pour la rotation du chapeau. -8 - Comme décrit précédemment, conformément à l'invention, le goujon à rotule et la douille peuvent être désassemblés l'un de l'autre par une légère rotation du chapeau afin d'accroître le diamètre intérieur de l'élément élastique annulaire pour lui donner une valeur légèrement supérieure à l'équateur de la rotule. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au joint à rotule décrit et repré- senté sans sortir du cadre de l'invention. -9- REVENDICATIONS 1. Joint à rotule caractérisé en ce qu'il com- porte un goujon (1) comprenant une rotule (2) à une extré- mité, une douille (3) qui comprend un logement (4) destiné à recevoir la rotule et réalisé sous la forme d'un passage vertical traversant l'une de ses extrémités, l'ouverture extrême inférieure (7) du logement étant légèrement plus grande que le diamètre de la rotule et le logement compor- tant une partie cylindrique (9) située au-dessus de l'ou- verture extrême inférieure et se terminant par un siège annulaire (8) dont une partie comporte un organe d'arrêt (16), le joint comportant également un élément élastique annulaire (6) monté sur le siège annulaire de la douille et coupé de façon à présenter une ouverture (6'), et un chapeau (5) emboîté de façon à pouvoir tourner dans le logement de la douille, par le dessus, et comportant un re- bord (5') entourant le logement, et un organe d'arrêt (17) coopérant avec l'organe d'arrêt formé sur le siège annu- laire de la douille, le chapeau étant emboité dans le loge- ment de la douille afin que l'organe d'arrêt du siège annu- laire de la douille et l'organe d'arrêt du chapeau soient disposés dans ladite ouverture de l'élément élastique annulaire de façon que le diamètre de cet élément élastique annulaire puisse être modifié par rotation du chapeau. 2. Joint à rotule selon la-revendication 1, caractérisé en ce que le logement présente une surface conique (10) formée au-dessus du siège annulaire de la douille. 3. Joint à rotule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie cylindrique du logement présente une gorge annulaire (11) et le bord périphérique extérieur du chapeau comporte une saillie annulaire (12) des- tinée à s'emboîter élastiquement dans ladite gorge annulaire.