Brevet FR2714125A1 — publié le 19950623

L'invention concerne le montage d'une rotule sur une pièce de structure, en vue d'une liaison articulée avec une autre pièce mécanique. Dans le domaine aéronautique par exemple, on utilise de nombreux montages de rotules sur une pièce de structure, la pièce de structure concernée pouvant être notamment un bras, un panneau, un appendice, une bielle ou une tige. D'une manière générale, les rotules servant à assurer une liaison articulée associée à une pièce de structure se composent de deux bagues appairées, dont une bague intérieure à surface extérieure convexe et une bague extérieure à surface intérieure concave. La rotule se monte par sa bague extérieure dans un alésage de la pièce de structure. Plusieurs types de montages ont déjà été utilisés, chacun avec ses avantages et inconvénients. On a ainsi proposé de conformer un épaulement saillant sur un bord de la bague extérieure, pour permettre un appui contre le bord de l'alésage de la pièce de structure, et de l'autre côté un embout fileté prolongeant ladite bague, sur lequel un écrou est vissé pour assurer le blocage axial, après insertion d'une rondelle-frein, de la bague extérieure de la rotule. Un tel montage présente l'avantage de procurer un positionnement précis et d'être démontable, mais il est lourd et onéreux, et de plus il est contraignant dans la mesure où la bague extérieure est bloquée en rotation dans l'alésage de la pièce de structure. On a également proposé d'interposer une chemise mince entre la bague extérieure et l'alésage de la pièce de structure, cette chemise se présentant sous la forme d'un mince cylindre dont la hauteur est comparable à celle de la bague extérieure. Des deux côtés, un chanfrein est prévu tant sur la bague que sur la pièce de structure ceci permet d'écraser les couronnes d'extrémité et de réaliser ainsi un double sertissage. Un tel montage complique l'obtention d'un positionnement précis (en effet, on ne dispose plus de l'appui initial de la bague extérieure prévu pour la variante précédente), et introduit des jeux. En outre, il présente l'inconvénient d'augmenter l'encombrement radial, ce qui oblige à réduire le diamètre de la bague extérieure (au détriment de sa résistance mécanique). De plus, la chemise constitue un obstacle à une traversée radiale, par exemple pour organiser un graissage de la rotule par l'extérieur : il faut alors percer la chemise pour laisser passer le lubrifiant concerné, ce qui complique le mode opératoire de montage, et alourdit encore le coût. Enfin, lorsque l'on veut démonter la rotule pour contrôler l'état de l'alésage de la pièce de structure, afin de détecter d'éventuelles criques de fatigue et/ou traces de corrosion, il faut casser le sertissage, ce qui aboutit en général à une détérioration de la chemise, de sorte que la rotule doit être changée en entier. On a encore proposé d'utiliser une technique classique de sertis sage en formant sur le bord périphérique de la bague extérieure, d'un seul côté ou des deux côtés, une lèvre permettant de sertir cette bague sur la pièce de structure. Si cette lèvre est formée des deux côtés, c'est-àdire au niveau de chaque face de la bague extérieure, on réalise un double sertissage, ce qui est très délicat à mettre en oeuvre lorsqu'un positionnement précis est requis (de façon analogue à la variante précédente à chemise interposée). Ceci a amené les spécialistes à préférer en général, d'un côté un rebord saillant venant en appui sur un bord de l'alésage (de façon analogue à la première variante mentionnée), ce qui facilite le positionnement avant sertissage, et de l'autre une lèvre de sertissage formée sur cette bague extérieure. Un tel montage est relativement simple à effectuer, surtout pour un sertissage simple, et il permet si besoin est de ménager une traversée de la bague extérieure pour le montage du graisseur sur la pièce de structure. Cependant, lorsque l'on veut contrôler l'alésage de la pièce de structure lors d'une révision, il faut casser le sertissage, ce qui rend inutilisable la bague extérieure, et donc la rotule (les deux bagues étant appairées). Pour mieux comprendre l'agencement associé à ce dernier montage, on va se référer à la figure 1 qui illustre en coupe une rotule sertie sur une pièce de structure, et aux figures 2 et 3 qui montrent à une échelle agrandie les détails des zones d'appui notées II et III sur la figure 1. La figure 1 illustre un dispositif de montage 10 d'une rotule 11 sur une pièce de structure 1, conforme à la technique connue de simple sertissage. La pièce de structure 1 présente un alésage cylindrique 2, d'axe X, dans lequel est montée la rotule 11 constituée par une bague intérieure 12 et une bague extérieure 13, qui sont appairées pour avoir un contact optimal par leur surface sphérique respective, la bague intérieure 12 étant à surface extérieure 14 convexe, et la bague extérieure 13 étant à surface intérieure 15 concave. Si l'on se réfère aux deux faces, référencées 3 et 4, de la pièce de structure 1 et de la bague extérieure 13, on constate que, du côté de la face 3, la bague extérieure 13 présente un rebord d'appui saillant 21, ici chanfreiné, qui porte contre un chanfrein associé 8 de la pièce de structure, cet appui étant mieux visible sur le détail de la figure 2. Du côté de la face opposée référencée 4, on constate que la bague extérieure 13 présente une lèvre de sertissage 22 à partir d'une gorge 25 ménagée dans ladite bague pour pouvoir effectuer le sertissage par un outil adéquat, notamment une molette. Une fois la rotule 11 mise enplace, la lèvre 22 de la bague extérieure 13 est retournée sur le chanfrein associé 9 de la pièce de structure, ce qui réalise le sertissage et assure le blocage axial de la rotule. La lèvre sertie 22 et son mode de déformation sont mieux visibles sur le détail de la figure 3. Un tel montage permet d'envisager une lubrification par un graisseur monté sur la pièce de structure on distingue en l'espèce un graisseur 7 monté pour un taraudage 6 de la pièce de structure qui se prolonge par un canal 5 débouchant dans une gorge de la bague extérieure 13, puis, par des passages radiaux 16 de ladite bague, et ensuite des passages radiaux 17 de la bague intérieure 12, en débouchant dans l'alésage de la rotule. En l'espèce, la rotule est équipée d'une bague rapportée 18 formant chemisage intérieur, par exemple réalisée en bronze, ladite bague rapportée présentant intérieurement des gorges 19 et 20 pour le passage du lubrifiant qui arrive par des perçages radiaux 19.1 associés. Une fois le sertissage réalisé, les zones de jonction sont revêtues d'un mastic de protection selon deux cordons opposés 23, 24. Le rebord d'appui 21 et la lèvre sertie 22 sont tous deux saillants au-delà de la périphérie 26 de la bague extérieure 13, de sorte que le démontage implique de casser le sertissage réalisé, ce qui rend inutilisable la bague extérieure 13, et donc la rotule 11, ainsi que cela a été dit plus haut. L'invention a précisément pour but de remédier aux inconvénients précités, en concevant un dispositif de montage d'une rotule sur une pièce de structure qui soit à la fois simple, économique et précis, et qui permette un démontage plus favorable. Il s'agit plus particulièrement d'un dispositif de montage d'une rotule sur une pièce de structure, ladite rotule se composant de deux bagues appairées, dont une bague intérieure à surface extérieure convexe et une bague extérieure à surface intérieure concave, cette bague extérieure se montant dans un alésage de la pièce de structure et y étant bloquée par sertissage, caractérisé par le fait que le sertissage est assuré par un clinquant circonférentiel porté par la bague extérieure, ledit clinquant se composant d'une âme élargie reçue dans une gorge périphérique associée de cette bague extérieure, et d'une lèvre dont la déformation réalise le sertissage de la rotule sur la pièce de structure. Ainsi, le clinquant circonférentiel constitue un élément rapporté et consommable de sertissage, qui est détruit lors d'un démontage de la rotule pour contrôler l'alésage de la pièce de structure, cette destruction étant limitée audit clinquant, de sorte que la bague extérieure de la rotule ne subit aucune détérioration lors de ce démontage, et que la rotule peut être réutilisée. Lorsqu'vil s'agit d'un dispositif de montage dans lequel, comme pour le montage connu illustré aux figures 1 à 3, la bague extérieure présente un rebord saillant venant en appui sur un bord de l'alésage de la pièce de structure, la bague extérieure présente de préférence, à l'opposé du rebord saillant, une gorge périphérique unique dont la forme est adaptée pour recevoir l'âme élargie du clinquant circonférentiel, tout en laissant passer la lèvre dudit clinquant. Avantageusement alors, la bague extérieure présente, entre la gorge périphérique et le bord libre voisin, un chanfrein de dégagement permettant le passage d'un outil de sertissage. Conformément à un mode d'exécution particulier, l'âme du clinquant circonférentiel a la forme d'un bourrelet arrondi dont la surface extérieure est lisse et essentiellement cylindrique pour épouser l'alésage de la pièce de structure. La lèvre du clinquant circonférentiel peut être unitaire sur toute la longueur dudit clinquant, ou, en variante, être formée d'une pluralité de pattes indépendantes. Le clinquant circonférentiel peut être réalisé en une pièce annulaire fendue, ou encore être réalisé en plusieurs tronçons cintrés montés dans la gorge périphérique de la bague extérieure. Le clinquant circonférentiel pourra par exemple être réalisé en bronze ou en acier inoxydable. De préférence enfin, la lèvre du clinquant circonférentiel est, après sa déformation réalisant le sertissage, recouverte d'un mastic de protection. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui va suivre et du dessin annexé, concernant un mode de réalisation particulier, en référence aux figures 4 à 10, où: - la figure 4 illustre en coupe une rotule sertie sur une pièce de structure au moyen d'un clinquant circonférentiel, conformément à l'invention ; - les figures 5 et 6 montrent à une échelle agrandie les détails des zones d'appui notées V et VI sur la figure 4 - la figure 7 est un détail correspondant à la figure 6, montrant le clinquant circonférentiel monté sur la bague extérieure, avant l'opération de sertissage - les figures 8 et 9 sont des variantes des figures 6 et 7, pour le cas où le sertissage du clinquant circonférentiel s'effectue selon des pattes indépendantes reçues dans des encoches de sertissage associées de la pièce de structure; - la figure 10 illustre en perspective un clinquant circonférentiel ici réalisé sous la forme d'une pièce annulaire fendue. La pièce de structure 1 illustrée en figure 4 est identique à celle déjà décrite en référence à la figure 1, de sorte que ses composants ne seront pas décrits à nouveau. On a naturellement conservé les mêmes références pour les composants de cette pièce de structure. Le dispositif de montage 110 de la rotule 111 sur la pièce de structure 1 comporte, d'un côté de la pièce de structure, un appui par un rebord saillant 121 de la bague extérieure 113 sur un bord chanfreiné 8 de la pièce de structure, et de l'autre côté, un sertissage au moyen d'un clinquant circonférentiel 150 porté par cette bague extérieure, clinquant dont l'âme élargie est reçue dans une gorge périphérique associée 160 de ladite bague. Sur la figure 4, les zones d'appui concernant les deux faces de la pièce de structure sont recouvertes d'un mastic de protection, et l'on distingue ainsi les deux cordons correspondants 123 et 124. En particulier, le cordon de mastic 124 recouvre la lèvre sertie du clinquant circonférentiel 150. La bague extérieure 113 et la bague intérieure 112 de la rotule 111 sont pour le reste essentiellement identiques à celles de la rotule 11 précédemment décrites, de sorte que l'on ne procédera pas à une nouvelle description de leurs composants, lesquels sont affectés des mêmes références augmentées de cent. La bague extérieure 113 de la rotule 111 présente ici une gorge périphérique unique 160 destinée à recevoir l'âme du clinquant circonférentiel 150, tout en laissant passer la lèvre dudit clinquant. Ceci est mieux visible sur le détail de la figure 6, où l'on constate que la bague extérieure 113 présente, entre la gorge périphérique 160 et le bord libre voisin 127, un chanfrein de dégagement 161 permettant le passage d'un outil de sertissage, tel qu'une mollette. Le clinquant circonférentiel 150 est constitué d'une âme 151 qui a ici la forme d'un bourrelet arrondi, tourné vers l'intérieur, bourrelet dont la surface extérieure 153 est lisse et essentiellement cylindrique pour épouser l'alésage 2 de la pièce de structure 1. A cette âme élargie 151 se raccorde une lèvre 152, qui peut être unitaire sur toute la longueur dudit clinquant, comme cela a été représenté sur la figure 10 où ce clinquant est réalisé en une pièce annulaire fendue. La gorge 160 de la bague extérieure 113 présente alors une section arrondie, qui se raccorde, par un becquet également arrondi 162, au chanfrein de dégagement 161. Lors du montage, on enfile normalement la bague extérieure 113 dans l'alésage 2 de la pièce de structure 1, après avoir préalablement disposé le clinquant circonférentiel 150 dans sa gorge associée 160, jusqu'à l'appui du rebord 121 de cette bague extérieure, après quoi il suffit de procéder au sertissage de ladite bague par déformation de la lèvre 152 du clinquant circonférentiel, comme cela est schématisé par la flèche 200 sur la figure 6. Le montage de la rotule est à la fois simple et précis, et il laisse toute possibilité quant à l'agencement du graisseur associé. Cependant, l'avantage décisif du montage selon l'invention par rapport au montage précédent réside dans le maintien intact de la rotule lors du démontage de celle-ci. En effet, pour démonter la rotule 111, il suffit de détruire le sertissage réalisé par la lèvre du clinquant circonférentiel, ce qui peut être fait aisément par un outil adapté sans affecter la bague extérieure elle-même. Dans la pratique, on pourra se contenter de pousser axialement la rotule dans la direction de son axe X (vers le haut sur la figure 4) jusqu'à ce que le sertissage réalisé par le clinquant circonférentiel cède par déformation plastique. Ceci est rendu possible grâce au maintien prisonnier du clinquant circonférentiel 150 par son âme élargie 151 dans la gorge associée 160 de la bague extérieure 113. Ainsi, une fois la rotule démontée et le contrôle de l'alésage de pièce de structure effectué, il suffit de monter un nouveau clinquant circonférentiel sur la bague extérieure de la rotule, avant de procéder à un nouveau montage de celle-ci, sans qu'il soit nécessaire de changer cette rotule. On a ainsi réalisé un organe de sertissage rapporté et consommable, qui est détruit à chaque opération de démontage effectuée pour le contrôle de l'alésage de la pièce de structure. Ceci permet donc d'abaisser considérablement le coût impliqué par de tels contrôles, dans la mesure où l'on peut réutiliser la même rotule. On pourra prévoir en variante que la lèvre du clinquant circonférentiel 150 est formée d'une pluralité de pattes indépendantes 152.1 qui sont alors reçues, après sertissage, soit dans le chanfrein 9 précité de la pièce de structure, soit, comme cela est illustré sur les figures 8 et 9, dans des encoches correspondantes 9.1 ménagées dans cette pièce de structure. On pourra en variante prévoir que le clinquant circonférentiel 150 est réalisé en plusieurs tronçons cintrés montés dans une gorge périphérique commune de la bague extérieure 113, par exemple un clinquant en deux pièces annulaires. Dans la pratique, on pourra se contenter d'un faible dimensionnement pour le clinquant circonférentiel par exemple, on obtiendra toute satisfaction avec un clinquant dont la hauteur est comprise entre 3 et 6 mm, et dont la largeur du bourrelet formant l'âme élargie est comprise entre 1 et 3 mm. Ceci permet de travailler avec des chanfreins de sertissage de l'ordre de 0,7 à 2,5 mm. Ces faibles dimensions impliquent de ce fait un usinage minime de la bague extérieure 113 de la rotule, qui ne risque aucunement d'en affecter la résistance mécanique. On pourra réaliser le clinquant circonférentiel 150 en bronze, ou en acier inoxydable. Dans la pratique, il sera intéressant de prévoir que ce clinquant circonférentiel soit réalisé sous la forme d'une bande préformée, coupée à la longueur, puis mise en place par formage. Il convient de noter que le dispositif de l'invention peut être intégré à un montage existant en mettant en place, conformément à l'invention, une rotule dont la bague extérieure est équipée de son clinquant circonférentiel. Ainsi, si on n'a pas encore procédé à une révision générale du montage, ceci permet de réaliser encore une économie notable. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisa tion qui vient d'être décrit, mais englobe au contraire toute variante reprenant, avec des moyens équivalents, les caractéristiques essentielles énoncées plus haut. En particulier, on pourra envisager un double sertissage de la rotule, en prévoyant une gorge périphérique au voisinage de chaque extrémité de la bague extérieure, ladite bague portant alors deux clinquants circonférentiels. Cette solution est cependant plus complexe à mettre en oeuvre, et complique l'obtention d'un positionnement très précis. REVENDICATIONS 1. Dispositif de montage d'une rotule sur une pièce de structure, ladite rotule se composant de deux bagues appairées, dont une bague intérieure à surface extérieure convexe et une bague extérieure à surface intérieure concave, cette bague extérieure se montant dans un alésage de la pièce de structure et y étant bloquée par sertissage, caractérisé par le fait que le sertissage est assuré par un clinquant circonférentiel (150) porté par la bague extérieure (113), ledit clinquant se composant d'une âme élargie (151) reçue dans une gorge périphérique associée (160) de cette bague extérieure, et d'une lèvre (152) dont la déformation réalise le sertissage de la rotule (11) sur la pièce de structure (1) 2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la bague extérieure présente un rebord saillant venant en appui sur un bord de l'alésage de la pièce de structure, caractérisé par le fait que la bague extérieure (113) présente, à l'opposé du rebord saillant (121), une gorge périphérique unique (160) dont la forme est adaptée pour recevoir l'âme élargie (151) du clinquant circonférentiel (150), tout en laissant passer la lèvre (152) dudit clinquant. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé par le fait que la bague extérieure (113) présente, entre la gorge périphérique (160) et le bord libre voisin (127), un chanfrein de dégagement (161) permettant le passage d'un outil de sertissage. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que l'âme (151) du clinquant circonférentiel (150) a la forme d'un bourrelet arrondi dont la surface extérieure (153) est lisse et essentiellement cylindrique pour épouser l'alésage (2) de la pièce de structure (1). 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la lèvre (152) du clinquant circonférentiel (150) est unitaire sur toute la longueur dudit clinquant. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait que la lèvre (152) du clinquant circonférentiel (150) est formée d'une pluralité de pattes indépendantes (152.1). 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le clinquant circonférentiel (150) est réalisé en une pièce annulaire fendue. 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le clinquant circonférentiel (150) est réalisé en plusieurs tronçons cintrés montés dans la gorge périphérique (160) de la bague extérieure (113). 9. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par le fait que le clinquant circonférentiel (150) est réalisé en bronze ou en acier inoxydable. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé par le fait que la lèvre (152) du clinquant circonférentiel (150) est, après sa déformation réalisant le sertissage, recouverte d'un mastic de protection (124).