Brevet FR2724700A1 — publié le 19960322

La présente invention concerne un dispositif pour trans- former un mouvement de pivotement ou de rotation en un mouvement de translation, en particulier pour la commande de soupapes, comportant un élément ayant un perçage cylindrique5 et un élément agencé dans celui- ci constitué d'une pièce de guidage et d'une pièce liée à celle-ci ayant une surface d'enveloppe sphérique, qui est en contact avec la surface cylindrique du perçage, le contact des deux éléments étant, dans le cas idéal, un contact linéaire en forme de cercle. Pour une pluralité de cas d'utilisation, en particulier pour des commandes de soupapes, il est nécessaire de transformer un mouvement de pivotement ou de rotation en un mouvement de translation, par exemple pour déplacer le tiroir de distri- bution. Pour cela, il est agencé, dans un élément ayant un15 perçage cylindrique, un autre élément qui est constitué d'une pièce de guidage et d'une pièce ayant une surface d'enveloppe sphérique. Jusqu'à présent, il était usuel, par exemple, d'usiner un élément en forme de sphère à partir d'une pièce forgée en acier ou de relier un élément en forme20 de sphère à une tige cylindrique et de chromer, pour la durcir, la surface de l'élément en forme de sphère. Le perçage coopérant avec l'élément en forme de sphère était rectifié de façon fine ou rodé après le durcissement, pour l'appariement, après détermination de la dimension réelle25 après le chromage. Ce type de réalisation du dispositif présente plusieurs inconvénients. D'une part, l'élément en forme de sphère doit être réalisé par un procédé coûteux, les valeurs réelles étant différentes, à chaque fois, selon le degré du chromage, de sorte que le perçage doit être30 usiné de façon fine pour s'y adapter. Selon la tolérance de l'appariement, il se produit des coefficients de frottement différents et, ainsi, des forces différentes à appliquer pour transformer le mouvement. Par ailleurs, après dépasse- ment d'un taux d'usure qui n'est plus permis, l'élément dans son ensemble doit être démonté, l'élément en forme de sphère déchromé, chromé à nouveau, mesuré à nouveau, et le perçage doit à nouveau y être adapté. Par le brevet DE-A-3 141 655, on connaît un dispositif de couplage pour relier sans jeu un potentiomètre de précision à une pièce de machine mobile. La liaison entre le potentio- mètre et la pièce de machine est réalisée de façon arti- culée, un coulisseau en forme de sphère étant fixé à une pièce mobile et une contre-pièce plane étant fixée à l'autre10 pièce mobile. Les deux pièces sont pressées l'une vers l'autre sous l'action d'un ressort à précontrainte. Ainsi, on obtient une liaison sans jeu dans la direction de dépla- cement pour une liberté de mouvement simultanée quelconque. Le coulisseau en forme de sphère est avantageusement une15 sphère d'acier trempé, tandis que, au moins, une contre- pièce mobile est un saphir orienté vers la sphère d'acier par sa surface rectifiée de façon plane. L'invention a pour but de fournir un dispositif du type indiqué, qui peut être fabriqué de façon économique et est20 réparable à un faible coût, en présentant également un comportement à la sollicitation amélioré pour des coeffi- cients de frottement diminués. A cet effet, le dispositif pour transformer un mouvement de pivotement ou de rotation en un mouvement de translation, du25 type indiqué ci- dessus, est remarquable, selon l'invention, en ce que la pièce ayant une surface d'enveloppe sphérique est une zone de sphère symétrique, présentant un rayon R, en rubis ou saphir, avec une sphéricité 60 HRc, et une tolérance de diamètre 0,25 Mm. A la place d'une sphère chromée, on utilise ainsi une zone de sphère symétrique, comprenant le rayon de sphère, en une pierre précieuse. Cette pierre précieuse est un rubis ou un saphir ayant une sphéricité 60 HRc. Comme la rugosité de surface ne vaut que 0,006 pm, le coefficient de frottement entre la pierre précieuse et le perçage en acier est faible de façon correspondante. La zone de sphère en pierre précieuse peut être fabriquée avec une tolérance de diamètre de 0,25 pm, de sorte que, lors d'une fabrication en série, tous les perçages peuvent être recti- fiés au même diamètre interne. Pour diminuer, lors de l'usure, les coûts de réparation, il est de plus proposé de monter la zone de sphère en pierre précieuse sur un mandrin. Pour éviter un mouvement relatif entre la zone de sphère et le mandrin, ceux-ci sont collés ensemble. La fixation axiale peut être effectuée par l'intermédiaire d'un jonc ou par l'intermédiaire d'un repliement de la zone d'extrémité du mandrin. Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une coupe transversale selon la ligne A-A de la figure 2. La figure 2 est une vue de dessus dans la direction B de la figure 1. La figure 1 montre, en coupe transversale, et la figure 2, en vue de dessus, un exemple de réalisation du dispositif selon l'invention. Deux éléments 1, 2 coopèrent pour trans- former un mouvement de pivotement en un mouvement de trans- lation. Un élément 1 présente un perçage cylindrique 3. Dans celui-ci, est agencé le second élément 2. Le second élément 2 est constitué d'une pièce de guidage, dans ce cas sous forme d'un mandrin 4 et d'une zone de sphère 5 symétrique comportant le rayon de sphère R. Selon l'invention, cette zone de sphère 5 est une pierre précieuse, avantageusement un rubis ou un saphir, ayant une sphéricité 60 HRc. Le diamètre de la zone de sphère 5 peut être réalisé de façon précise à 0,25 pm, de sorte que, lors d'une fabrication en série, le perçage 3 de l'élément 1 peut être toujours rectifié de façon fine ou rodé à la même5 dimension adaptée. Pour que, lors de l'usure, la zone de sphère 5 puisse être facilement échangée, il est agencé, pour monter la zone de sphère 5 présentant un perçage cylindrique 12, un manchon de montage 6 qui forme la dis- continuité de diamètre nécessaire. De façon alternative, le10 mandrin 4 peut également présenter un retrait correspondant. La fixation axiale de la zone de sphère 5 est effectuée par repliement. Pour cela, la zone d'extrémité du mandrin 4 est réalisée de façon correspondante. En totalité, quatre pattes de repliement 7-10 sont formées, uniquement deux étant15 nécessaires pour la fixation. Les deux autres servent de réserve. Comme la pierre précieuse 5 est très fragile, les pattes de repliement 7-10 ne sont pas pressées directement sur la surface frontale de la zone de sphère 5, mais sur une bague d'écartement 11. De façon alternative, il est égale-20 ment possible d'agencer un jonc dans la zone d'extrémité du mandrin 4. REVENDICATIONS 1. Dispositif pour transformer un mouvement de pivotement ou de rotation en un mouvement de translation, en particulier pour la commande de soupapes, comportant un élément ayant un perçage cylindrique et un élément agencé dans celui-ci constitué d'une pièce de guidage et d'une pièce liée à celle-ci ayant une surface d'enveloppe sphérique, qui est en contact avec la surface cylindrique du perçage, le contact des deux éléments étant, dans le cas idéal, un contact linéaire en forme de cercle, caractérisé en ce que la pièce ayant une surface d'enveloppe sphérique est une zone de sphère symétrique (5), présentant un rayon R, en rubis ou saphir, avec une sphéricité 60 HRc, et une tolérance de diamètre 0,25 pm. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de sphère (5) présente un perçage cylindrique (12) traversant, entourant l'axe cen- tral. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que l'élément de guidage est un mandrin (4) ayant une discontinuité de diamètre pour le montage de la zone de sphère (5) et des moyens (7-10) de fixation axiale de la zone de sphère (5), agencés à l'extrémité du mandrin (4). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre du mandrin (4) présente une rainure annulaire recevant un jonc. 5. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité libre du mandrin (4) peut être repliée (7-10). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce qu'une bague d'écartement (11) est agencée à l'extrémité libre du mandrin (4). 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que la discontinuité de diamètre est formée par un manchon (6) pouvant être enfilé sur le mandrin (4). 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisé en ce que la zone de sphère (5) est collée au mandrin (4).