Brevet FR2597176A1 — publié le 19871016

La présente invention a pour objet un embout à rotule à graissage permanent, en particulier pour système de direction de véhicule automobile. La suppresslon des opérations de graissage répond aux souhalts des utilisateurs1 parce que, d'une part ils sont l'esprit plus tranquille. et d'autre part cela rédult les frals d'entretien des véhicules. En outre, le fabricant, s'll parvlent à fabriquer un mécanisme à graissage permanent (graissage à vie), fait l'économie du graisseur et de sa pose. On a constaté que la suppresslon pure et simple du gralsseur et une bonne étanchéité de la rotule ne suffisent pas à réaliser une bonne rotule. Les essals montrent 9 l'épreuve une usure inacceptable. Un embout à rotule comporte essentlellement un boîtler avec la queue de boîtler, une rotule avec une tête sphérique pivotant dans un coussinet en deux partles : un coussinet inférieur ouvert pour le passage de la tige de rotule et un coussinet supérieur en forme de calotte sphérique. Le coussinet supérieur est maintenu appliqué sur la tête sphérique par un ressort comprimé par un bouchon sertl dans le boîtier. Conformément è une caractéristique de la présente invention, le coussinet est réalisé en résine acétal, et peut être obtenu directement par moulage. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coussinet est réalisé en une seule pièce, entourant la tête de rotule entre deux parallèles situés de part et d'autre de l'équateur, et est fendu sulvant un méridien, pour permettre son ouverture de façon à y engager a force la tête de la rotule. Le cache-poussière est ligaturé définitivement sur le boîtier et sur la rotule après que l'on ait rempli l'intérieur de graisse. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description cl-après, donnée à titre d'exemple non limitatif, en regard des dessins ci-joints et qul fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les desslns: la figure l est une vue en élévation avec coupe partielle d'un embout à rotule selon l'invention, la figure 2 est une vue axiale de dessous du coussinet de l'embout de la flgure l, suivant la flèche Il de la flgure 3, et la flgure 3 est une vue en coupe du même coussinet, prise suivant la ligne III - i il sur la figure 2. Le boîtier 1 est solidaire de la queue de boîtier la et présente une ouverture avec un alésage i c de forme conique. A l'intérieur de l'ouverture, est placée la tête sphérique 2 de la rotule, placée à l'extrémité de la tige 2A. Entre la tête 2 et le boîtier l, est disposé le coussinet 3 dont la surface extérieure conique est adaptée à se loger avec coincement dans le boîtler, et dont la surface inférieure est sphérique, au diamètre de la tête 2, pour permettre les mouvements d'oscillation de celle-cl. Le coussinet 3 est sollicité en direction du sommet de sa surface extérieure conique par le ressort 6, prenant appui contre le bouchon 6, serti sur le bord du boîtier, comme il est bien connu.L'embout est obturé de façon étanche par le cache-pousslère 8, ligaturé par un jonc 81 sur le boîtler et un jonc 82 sur la tige de rotule. Conformément à la présente invention, le coussinet 3 est réalisé en résine acétal, de préférence moulé directement aux cotes définitives. La résine peut, par exemple, être celle qul est commercialisée par la Société Hoechst sous la marque et la référence Hostaform 9021 M. On obtlent alnsl un coussinet dont la dureté est suffisante pour résister sans fluer aux plus grands efforts susceptibles d'être rencontrés lors de l'utilisation, sans déformation ou usure anormale pour une durée d'utilisation suffisante, et en même temps, le choix de cette matière permet le graissage définitif, "à vie", lors de l'assemblage en usine. Selon une autre caractéristique de l'invention, le coussinet est réalisé en une seule pièce, fendue, de façon à rendre possible son écartement pour permettre l'introduction à force de la tête de rotule. Le coussinet est représenté plus en détail sur les figures 2 et 3. La surface extérieure 31 est conique, pour venir se loger par coincement dans la surface conique ic du boîtier : le bord inférieur 32 du coussinet ne doit pas venir en appui sur le rebord inférieur 1 b du boîtler. La surface intérieure 33 du coussinet est sphérique et est limitée par deux paralîlèles 33a et 33b, situés de part et d'autre de l'équateur 33c.La surface intérieure 33 forme un logement qui enveloppe donc la tête sphérique 2 et la maintien prisonnière. Pour pouvoir introduire la tête dans son logement, le coussinet est forme avec une fente 35 dans un plan méridien permettant son ouverture pour le passage à force de la tête 2. Pour faciliter cette ouverture, une saignée intérieure 36 est pratiquée dans le même plan méridien, en opposition à la fente 35. La fente restant au fond de la saignée, pour assurer la continuité, et formant charnière, est visible en surface hachurée 37 sur la figure 3. Le montage s'effectue de la façon suivante : la rotule, aussi lisse que possible, par galetage par exemple (ou rodage, pour petites quantités), après avoir été recouverte de graisse est emmanchée à force dans le coussinet, suivant le sens de la flèche Il sur la figure 3. Puls, la rotule avec le coussinet est engagée dans l'ouverture du boîtler par le côté large de la surface conique (le dessus sur les dessins) jusqu'a être calée. On place alors le ressort 5, que l'on couvre du bouchon 6 et l'on procède au sertissage, de façon que le ressort exerce une force permanente sur le coussinet, par exemple 75 kg pour une rotule de camion de diamètre 40 mm. On place ensulte le cache-pousslère 8, enfilé sur la tige 2a de la rotule et on le fixe par le jonc 81 sur le boîtier.On procède alors au remplissage de graisse, par le cachepoussière, avant de mettre le jonc 82 qui n'est placé qu'après remplissage de graisse, qui parvlent jusqu'au bouchon par la fente 35 et la saignée 36, cependant que l'air est chassé. On évite d'envoyer de la graisse entre le coussinet et le boîtier, puis on ferme le cachepoussière au moyen du lonc 82 serré sur la tige 2a. La rotule est alors complète et peut être montée, par exemple, sur une direction de camlon. Pour tester l'embout, on a procédé aux essais suivants: Essal sur un banc: Embout rotule, diamètre 40 mm, avec cuvette (coussinet) en résine acétal copolymère Hostaform 9021 M de chez Hoechst; conditions d'essai : suivant cahler des charges R.V.I. (Renault Véhicules Industriels) 31.05.400 (essal d'usure rotule) température ambiante 20* C débattement 35 torsion + 15 fréquence 9 cycles par minute (540 cycles/heure) charge radlale 1260 à 1500 kgf Chaque cycle comprend une poussée axiale, puis une traction axiale, une torsion aller et retour et un débattement aller et retour, ces trois opérations étant effectuées simultanément. Jeux relevés sous traction de 900 kg: axial radlal pièce neuve 0,01 mm 0,17 mm après 100 heures (54000 cycles) O,Olmm 0,18 mm après 196 h (105840c) 0,02 mm 0,20 mm après 322h (173 880) 0,02 mm 0,20 mm après 423 h (228 420) 0,02 mm 0,20 mm Pendant ces 423 heures d'essai, on a noté un léger échauffement en début d'essai (40 C environ) puis diminution de la température avant stabilisation de celle-ci. Après arrêt, le couple de basculement correct est voisin de 2,5 m kgf. Pas de points durs, ni d'irrégularités de frottement en rotation et débattement. Après démontage, on observe une usure normale sur la rotule, de l'ordre de 2/100e de mm sur le diamètre. La cuvette n'est pas usée. Un tel essal, de 423 heures, corespond environ à un parcours de 600 000 km d'un camion dans des conditions sévères. REVENDICATIONS 1. Embout à rotule à graissage permanent comprenant un boîtier (i), une rotule (2) avec un coussinet (3) formant cuvette pour la rotule et calé dans le boîtier, un ressort (5) malntenant le coussinet (3) coincé dans le boîtier, et un bouchon (6) serti dans le boîtler pour servir d'appui au ressort, caractérisé en ce que le coussinet (3) est réalisé en résine acétal, avantageusement par moulage aux cotes définitives. 2. Embout à rotule selon la revendiation l, caractérisé en ce que le coussinet (3) est réalisé en une seule pièce entourant la tête de la rotule, entre deux parallèles 33a, 33b situés de part et d'autre de l'équateur, et est fendu suivant un plan méridien. 3. Embout å rotule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le coussinet (3) comporte une saignée Intérieure (36) dans le même plan mémridien, en oppositin à la fente (36).