Brevet FR2741409A1 — publié le 19970523

SYSTèME D'ACCOUPLEMENT D'UNE PIECE MALTE CYLINDRIQUE A SECTION CIRCULAIRE ET D'UNE PIECE FEMELLE ASSOCIE. La présente invention concerne un système d'accouplement d'une pièce mâle cylindrique à section circulaire et d'une pièce femelle associée. Elle concerne plus particulièrement un système d'accouplement de ce type offrant une possibilité d' immobilisation des deux pièces en toute position angulaire relative. On connaît, dans la technique, de nombreux systèmes d'accouplement mécanique de deux pièces cylindriques, mâle et femelle, qui se répartissent en général en deux grandes familles - les systèmes assurant un accouplement des deux pièces, mais leur laissant une possibilité de rotation indépendamment l'une de l'autre - les systèmes assurant un accouplement des deux pièces, avec un verrouillage en rotation dans une ou des positions déterminées. L'invention a pour but de proposer un système d'accouplement qui, non seulement, réunit les deux possibilités des systèmes existants rappelés ci-dessus, mais qui se prête également à un verrouillage en rotation des deux pièces en n'importe quelle position angulaire relative, et non en des positions prédéterminées. A cet effet, l'invention a pour objet un système d'accouplement d'une pièce mâle cylindrique à section circulaire et d'une pièce femelle associée, caractérisé en ce que - une partie au moins de la surface externe de la pièce mâle est constituée d'un matériau déformable élastiquement ;; - la pièce femelle comprend un manchon destiné à recevoir la pièce mâle, ce manchon étant monté pivotant dans une partie évidée de forme complémentaire d'une pièce de blocage et comprenant, à l'aplomb de la partie de la pièce mâle en un matériau déformable, au moins une lumière dans laquelle peut se déplacer librement une bille, qui prend appui contre le matériau déformable élastiquement et fait saillie à l'extérieur du manchon à l'intérieur d'une cavité de la pièce de blocage, au contact de la paroi interne de celle-ci, cette cavité s'étendant latéralement de part et d'autre de la bille dans un plan perpendiculaire à l'axe du manchon, la distance entre le manchon et la paroi en regard de la cavité décroissant latéralement de part et d'autre de la bille, de manière qu'un pivotement dans un sens ou dans l'autre de la pièce de blocage par rapport au manchon ait pour effet de solliciter chaque bille en direction de ce dernier, à travers la lumière associée dans laquelle elle peut se déplacer, pour presser cette bille contre le matériau déformable élastiquement et bloquer ainsi la pièce mâle. Avec un tel système d'accouplement, tant que la bille n'est pas sollicitée par la pièce de blocage, c'est-à-dire tant que cette dernière ne pivote pas par rapport au manchon de la pièce femelle, la pièce mâle et le manchon sont libres de pivoter l'un par rapport à l'autre, autour de leur axe, pour être amenés dans toute position angulaire relative désirée. Une fois atteinte la position souhaitée, il suffit alors de faire pivoter la pièce de blocage par rapport au manchon pour qu'elle sollicite la bille et l'applique fermement contre le matériau déformable élastiquement, en interdisant ainsi tout déplacement en rotation de la pièce mâle par rapport au manchon de la pièce femelle. La cavité de la pièce de blocage pourra avoir la forme d'un U évasé tourné vers le manchon. Cette cavité pourra avantageusement comporter latéralement, de chaque côté de la lumière du manchon associée à la bille, un évidement apte à recevoir cette bille en position de blocage du système, pour verrouiller celui-ci dans cette position. Ce système est donc d'une grande simplicité de construction et d'une grande souplesse d'utilisation. On notera, en particulier, que, pour désolidariser en rotation le manchon et la pièce mâle, il suffira de faire pivoter la pièce de blocage en sens inverse de celui du mouvement qui a assuré la solidarisation des pièces mâle et femelle. La portion de la surface externe de la pièce mâle constituée d'un matériau élastiquement déformable peut s'étendre suivant un anneau, sur toute la périphérie de celui-ci, ou sur une partie seulement de cet anneau, suivant les utilisations du dispositif. Dans le cas où la partie de la surface de la pièce mâle en matériau élastiquement déformable s'étend suivant toute la périphérie de la pièce mâle, elle peut être constituée par une bague engagée dans une gorge annulaire de la partie mâle et rendue rigidement solidaire de cette dernière par tout moyen connu dans la technique. Une telle forme de réalisation de l'invention va être décrite ci-après, à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés. Sur ces dessins La figure 1 est une coupe axiale de la pièce mâle ; La figure 2 est une coupe axiale de la pièce femelle ; Les figures 3 et 4 sont des coupes transversales, respectivement, de la pièce mâle, suivant la ligne III-III de la figure 1, et de la pièce femelle, suivant la ligne IV IV de la figure 2 La figure 5 est une coupe analogue à la figure 4 des pièces mâle et femelle en position assemblée et accouplée. Les pièces mâle 1 et femelle 2 représentées sur les figures 1 et 2 sont dans la position qu 'elles occupent avant assemblage. Dans cette réalisation, la pièce mâle 1 comporte une partie cylindrique 3 à section circulaire, dans une gorge annulaire 4 de laquelle est logée une bague 5 en élastonière. La bague 5 peut-être rendue solidaire de la partie cylindrique 3 par tout moyen connu dans la technique, par exemple, par collage ou surmoulage. Dans le cas présent, la bague 5 a une section interne carrée, dans laquelle est logée une partie 6 de section correspondante de la partie 3, ce qui les immnbilise l'une par rapport à l'autre, mais tout autre moyen de solidarisation pourrait être utilisé. La pièce 1 pourrait tout aussi bien être réalisée entièrement en un matériau déformable, dont une partie externe seulement aurait des propriétés élastiques. La pièce femelle 2 comprend un manchon 7, qui est destiné à recevoir la pièce cylindrique 5 et dont la partie interne évidée 8 a donc une forme cylindrique complémentaire de celle de la partie 3 de la pièce mâle. Ce manchon 7 est lui même monté pivotant autour de son axe dans un logement cylindrique 9 d'une pièce de blocage 10. Une bille 11 est logée dans une lumière 12 du manchon 7, la plus petite dimension de cette lumière étant égale à celle de la bille 11, de manière à permettre à celle-ci de s'y déplacer librement. En position d'assemblage des pièces 1 et 2, la lumière 12 est disposée à l'aplomb de la bague 5 en élastomère de la partie mâle 1, contre laquelle la bille 11 prend ainsi appui. Dans cette position, la bille 11 fait saillie à l'extérieur du manchon 7 dans une cavité 13, à section en U évasé de la pièce de blocage 10. Comme on le voit sur la figure 4, la bille 11 est au contact de la paroi de cette cavité disposée en regard du manchon 7 et, dans un plan perpendiculaire à l'axe du manchon, cette paroi s'étend latéralement de part et d'autre de la bille 11, en se rapprochant du manchon à mesure que l'on s'éloigne de la bille. Ceci a pour effet qu'après assemblage, en sollicitant en rotation la pièce de blocage 10 par rapport au manchon 7, dans un sens ou dans l'autre (voir Figure 5), la pièce 10 vient prendre appui fortement contre la bille 11, du fait de la forme en U de la cavité 13. La bille 11 presse ainsi fermement contre la bague 5, en s'imprimant dans celle-ci et en déformant l'élastomère dont elle est constituée, pour immobiliser en rotation la partie cylindrique 3 de la pièce mâle 1 par rapport au manchon 7 de la pièce femelle 2. En vue de verrouiller les pièces 1 et 2 en position accouplée, deux évidements 14 sont prévus latéralement dans la paroi de la cavité 13 tournée vers le manchon 7, de part et d'autre de la lumière 12, afin de recevoir la bille 11 en position de blocage de la pièce 10, qui est ainsi verrouillée en position. Pour libérer la bague 5 et, par conséquent, la pièce mâle 1, il suffit, naturellement, de faire pivoter en sens inverse la pièce de blocage 10 en vue de dégager d'abord la bille 11 de l'évidement 14 dans laquelle elle est engagée et afin que la pièce de blocage ne sollicite plus la bille 11. La bague 5 reprend alors sa forme initiale par élasticité, en repoussant la bille 11 vers l'extérieur. Les opérations de blocage et de déblocage de la bague 5 par la bille 12 sont indépendantes des positions angulaires relatives de la partie mâle et de la partie femelle. Avant de rendre ces deux pièces solidaires l'une de l'autre, il est donc possible de les amener par rotation en toute position relative souhaitée, pour les verrouiller ensuite dans cette position. Comme indiqué ci-dessus, pour certaines applications, il peut ne pas être nécessaire d'utiliser une bague 5 s'étendant sur toute la périphérie de la partie 3, mais simplement une pièce en élastomère s'étendant suivant une partie seulement de la périphérie. Une bague présente toutefois l'avantage de pouvoir être facilement mise en place. Bien que le dispositif décrit ci-dessus ne comporte qu'une unique bille, il est clair que l'invention englobe également des systèmes analogues comportant plusieurs billes, associées chacune à une lumière respective, dans laquelle elle peut se déplacer librement. Outre le fait qu'il est simple et peu coûteux à réaliser, le système conforme à l'invention présente donc l'avantage d'une très grande facilité d'utilisation, qui permet de l'employer dans de très nombreux domaines techniques. Revendications 1. Système d'accouplement d'une pièce mâle cylindrique (1) à section circulaire et d'une pièce femelle (2) associée, caractérisé en ce que - une partie (5) au moins de la surface externe de la pièce mâle (1) est constituée d'un matériau déformable élastiquement - la pièce femelle (2) comprend un manchon (7) destiné à recevoir la pièce mâle (1), ce manchon (7) étant monté pivotant dans une partie évidée (9) de forme complémentaire d'une pièce de blocage (10) et comprenant, à l'aplomb de la partie de la pièce mâle (5) en un matériau déformable, au moins une lumière (12) dans laquelle peut se déplacer librement une bille (11), qui prend appui contre le matériau déformable élastiquement et fait saillie à l'extérieur du manchon (7) à l'intérieur d'une cavité (13) de la pièce de blocage (10), au contact de la paroi interne de celle-ci, cette cavité (13) s'étendant latéralement de part et d'autre de la bille dans un plan perpendiculaire à l'axe du manchon, la distance entre le manchon et la paroi en regard de la cavité (13) décroissant latéralement de part et d'autre de la bille (11), de manière qu'un pivotement dans un sens ou dans l'autre de la pièce de blocage (10) par rapport au manchon (7) ait pour effet de solliciter chaque bille (11) en direction de ce dernier, à travers la lumière (12) associée dans laquelle elle peut se déplacer, pour presser cette bille (11) contre le matériau déformable élastiquement et bloquer ainsi la pièce mâle en pénétrant dans le matériau déformable. 2. Système d'accouplement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la cavité (13) a en coupe transversale une section en forme de U évasé tourné vers la pièce mâle. 3. Système d'accouplement selon lune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la paroi de la cavité (13) tournée vers le manchon (7) présente latéralement, d'un côté au moins de la lumière (12) de ce manchon associé à la bille (7), un évidement (14) apte à recevoir cette bille (7) en position de blocage de la pièce (10), afin de verrouiller celle-ci dans cette position. 4. Système d'accouplement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau déformable élastiquement forme une bague (5) logée dans une gorge annulaire (4) de la pièce mâle. 5. Système d'accouplement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie mâle est constituée d'un matériau déformable dont seule la partie disposée en regard de la cavité (13) est élastique.