Brevet FR2580347A1 — publié le 19861017

La présente invention concerne un dispositif pour la fixation et l'articulation d'un élément mécanique au moyen d'une rotule emprisonnée dans une cage. L'invention est utile en particulier dans l'industrie automobile, notamment pour le montage des ressorts pneumatique d'équilibrage généralement placés entre deux parties articulées l'une sur l'autre, le cylindre du ressort pneumatique d'une part et l'extrémité de la tige de piston d'autre part étant reliés par rotule auxdites parties. Le problème qui se pose dans la réalisation d'un tel dispositif est d'aménager la cage de manière que la rotule puisse y être montée par une manoeuvre simple et soit de plus empêchée d'en sortir accidentellement tout en ayant la liberté de rotation voulue. Les diverses solutions qui ont été proposées ne satisfont pas à ltensemble des conditions techniques désirables. L'invention apporte une solution qui est à la fois simple, de faible prix de revient et de grande sécurité dans la fixation de la rotule. L'une de ses caractéristiques est que la cage comporte, pour la retenue de la rotuleoune portion d'anneau élastique en acier ou autre matériau présentant des propriétés semblables d'élasticité et de résistance, qui est montéedans un logement de la cage oùe peut coulisser parallèlement à l'axe central de celle-ci (on appellera ainsi l'axe passant par le centre de 11 ouverture de la cage destinée à l'introduction de la rotule) et est en outre munie dedeux talons symétriquement disposés, à forme sensiblement tronconique de manière à converger vers ledit axe, ledit logement présentant,en plus de la partie permettant le coulissement susdit de l'anneau, des surfaces de portée pour les talons, qu'elles empêchent de s'écarter l'un de l'autre et de libérer la rotule. A l'opposé de ces portées, le logement présente des évidements dans lesquels l'anneau peut flechir élastiquement quand an introduit la rotule en poussant l'anneau. Une autre caractéristique de l'invention est que l'anneau comporte un appendice accessible de l'extérieur qui permet de deplacer l'anneau en écartant alors les talons des portées quand on veut extraire la rotule pour démonter l'articulation. la description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d'exemple, permettra de bien comprendre comment l'invention peut être réalisée, les particularités décrites ainsi que celles ressortant du dessin faisant partie de l'invention. - la figure 1 est une coupe longitudinale de l'embout par un plan perpendiculaire à l'axe central susnommé, - la figure 2 en est une coupe transversale selon la ligne II-II. Sur cette figure 2 on voit en I-I la trace du plan de la figure 1, - la figure 3 montre l'embout vu selon la flèche F de la figure 1, cette vue étant partiellement coupée selon la ligne 111-111, - la figure 4 est une vue en perspective de l'anneau séparé de l'embout, - les figures 5, 6 et 7 représentent une variante de réalisation dans des vues semblables à celles des figures 1 à 3, - la figure 8 représente une autre variante. L'embout représenté sur les figures 1 à 3 comprend un corps 1 réalisé en tout matériau convenable par exemple en matière plastique, en aluminium ou en l'alliage dénommé zamak, muni selon son axe longitudinal III-III d'un logement 2 dans lequel vient se fixer, par exemple par vissage, la partie correspondante de l'élément mécanique (par exemple cylindre, ou tige de piston d'un ressort pneumatique). A l'opposé de ce logement 2 se trouve un logement 3 de forme cylindro-sphérique destiné à recevoir la rotule 4 que l'on a représentée en traits mixtes à la droite de la figure 1. Une telle rotule sera par exemple fixée sur chacune des parties articulées entre elles qui doivent être reliées l'une à l'autre par un ressort pneumatique. Dans le logement 3 se trouve une portion d'anneau 5 en matériau élastique et résistant tel que l'acier. Cette portion d'anneau, qui présente à peu près la forme d'un fer à cheval, est placée dans un logement cylindrique 6 de la cage 3 où elle peut coulisser d'une certaine quantité h (figure 1) parallèlement à l'axe II-IIa passant par le centre de l'ouverture 7 de la cage et que l'on a déjà appelé dans le préambule "l'axe central". Près de cette extrémité l'anneau présente deux talons 8 de forme sensiblement tronconique de manière à converger vers l'axe central et le logement 6 de l'anneau comporte, dans l'angle au centre occupé par les talons, des surfaces de portée 9 de même forme que lesdits talons.De plus dans ledit angle au centre, mais au delà des portées 9 (vers la gauehe de la figure 1) la paroi du logement 6 présente des évidements 6a (figure 3). Dans ces conditions on comprend que lorsque l'embout est poussé dans le sens inverse de la flèche F de la figure 1, contre la rotule 4 qui se présente en regard de l'embout comme on l'a représenté sur la figure 1, ladite rotule venant d'abord s'appuyer contre l'extrémité des talons, pousse l'anneau 5 vers la gauche de la figure 1 dans le jeu h qui est laissé par le logement 6. A ce moment les talons sont écartés des portées 9 et, sous la poussée de la rotule l'anneau peut s'ouvrir élastiquement grâce aux évidements 6a, en permettant alors à la rotule de pénétrer dans l'anneau.Quand la pénétration a eu lieu, la force élastique de l'anneau lui fait reprendre sa forme initiale, les talons 8 venant alors emprisonner la rotule tandis que l'anneau glisse de gauche à droite de la figure i contre la rotule qui est ainsi emprisonnée. Comme les talons vienent alors s'artuyer sur les portées 9, ils ne peuvent plus s'écarter et libérer la rotule sous l'action d'une force exercée sur l'embout en sens inverse de la flèche F. La retenue sur la rotule est très importante car elle augmente avec l'effort d'extraction du fait de la forme conJuguée des talons 8 et des portées 9. L'automaintien de la rotule se trouve assuré, tandis qu'aucun obstacle ne perturbe le débattement angulaire de la cage sur la rotule. Ce'débattement est possible sur 3600. Un dispositif particulier est prèvu pour permettre le désaccouplement quand on veut démonter l'attache. L'anneau 5 comporte un appendice 10 muni d'un oeil 11 et de longueur telle qu'il vienne affleurer la surface extérieure du corps 1 de l'embout (figure 1) quand la rotule est en place. A la surface de l'embout est prévu un évidement 12 à fond incliné dans lequel l'oeil 11 est accessible. Quand on veut démonter l'attache on introduit la pointe d'un outil dans l'oeil 11 grâce à l'évidement 12 et en agissant sur l'outil pour lui faire former levier en appui sur le fond du logement 12, on peut déplacer l'anneau de la droite à la gauche de la figure 1, de sorte que les talons 8, écartés des portées 9, peuvent s'ouvrir élastiquement en libérant la rotule. Le dispositif décrit presente de nombreux avantages a) montage très simple, d'un seul geste, avec effort réduit au minimum, b) il n'y a pas de verrouillage à manzoeuvrer la retenue sur la rotule est automatique et offre Saranties de sécurité, c) l'anneau élastique logé à l'intérieur de la cage est imperdable il n'offre aucune saillie ; lors des manipu lations il ne risque donc d'endommager ni les objets ni les personnes, d) l'angle de débattement étant très important, il est très facile de monter cette cage dans un endroit d'accès dif ficile, e) la forme ouverte de l'anneau élastique ainsi que la posi tion de l'appendice de commande autorisent un appui de la rotule sur la matière plastique de la cage dans l'axe de poussée et sur l'anneau dans l'axe de traction.Cette disposition garantit un fonctionnement silencieux, sans contrainte permanente sur l'anneau, f) le déverrouillage, très facile sans risque de détériora tion de la cage ou de la rotule est orienté dans l'axe longitudinal, une simple extrémité de tournevis, de clou ou d'objet similaire permet la manoeuvre de l'appendice de commande, g) le dévérrouillage accidentel est toutefois impossible car il faut conjuguer deux mouvements.De plus l'accès à l'appendice de commande est protégé car il est situé dans un logement profond, h) la cage à rotule est réutilisable de nombreuses fois sans que ses caractéristiques soient notoirement modi fiées, i) sa conception simple et massive lui assure une résistance importante tant à l'arrachement qu'au déboitement longi tudinal et transversal, j) même équipée d'un anneau élastique métallique cette cage à rotule moulée dans une matière plastique peut recevoir une cosse électrique isolée dé la rotule. La variante représentée sur les figures 5 à 7 ne diffère du mode de réalisation décrit qu'en ce que l'anneau 5 est plat avec cependant une largeur assez faible pour permettre sa flexion élastique lors de l'introduction de la rotule. La figure 8 montre une autre variante dans laquelle l'appendice 10 est placé vers le milieu du corps 1, l'anneau 5 étant ainsi tourné de 1800 par rapport à la position qu'il occupe dans la réalisation de la figure 1. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation et d'articulation d'un élément mécanique au moyen d'une rotule emprisonnée dans une cage, caractérisé en ce que la cage comporte pour la retenue de la rotule une portion d'anneau élastique (5) en acier ou autre matériau présentant des propriétés semblables d'élasticité et de résistance, qui est montée dans le logement (6) de la cage où elle peut coulisser parallèlement à l'axe central de celle-ci et est en outre munie de deux talons (8) symétriquement disposés, à forme sensiblement tronconique de manière à converger vers ledit axe, ledit logement présentant en plus de la partie (6) permettant le coulissement susdit de l'anneau, des surfaces de portée (9) pour les talons, qu'elles empêchent de s'écarter l'un de l'autre et de libérer la rotule. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'opposé des portées (9) le logement de l'anneau présente des évidements (6a) dans lesquels l'anneau peut fléchir élastiquement quand on introduit la rotule. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'anneau présente un appendice (10) accessible de l'extérieur et monté coulissant dans la paroi du corps de la cage,en vue de déplacer l'anneau en écartant alors les talons des portées quand on veut extraire la rotule. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'appendice est muni d'un oeil (11) qui est accessible dans un évidement externe (12) du corps de la caget