Brevet FR2786544A1 — publié le 20000602

La présente invention concerne un boîtier à rotule. L'invention vise plus particulièrement un tel boîtier, comprenant un corps creux extérieur, dans lequel est reçue une bague intérieure réalisée d'un seul tenant et montée à rotule par rapport à ce corps creux grâce à des portées intermédiaires. Selon une réalisation connue, le corps creux extérieur possède une surface intérieure cylindrique et comprend une surface extérieure pourvue de moyens de fixation à un organe destiné à recevoir le boîtier à rotule, par exemple une pièce de structure d'un avion. La bague intérieure, qui est destinée à tre montée sur un arbre, comporte une surface intérieure cylindrique correspondant à celle de l'arbre considéré, alors que sa surface extérieure affecte une forme sphérique tronquée. Les portées intermédiaires, permettant de lier la bague intérieure au corps creux, sont réalisées sous forme de deux demi-bagues distinctes. Chacune d'entre elles possède une surface extérieure correspondant à la surface intérieure du corps creux destiné à les recevoir, et une surface intérieure sphérique tronquée, dont le rayon de courbure est égal à celui de la bague intérieure. Le montage d'un tel boîtier à rotule consiste tout d'abord à disposer une première demi-bague intermédiaire en butée contre un épaulement du corps creux, faisant saillie vers l'intérieur de ce dernier. Puis, on rapporte la bague intérieure à la périphérie intérieure de la première demi-bague intermédiaire précédemment mise en place. On intercale ensuite la seconde demi-bague intermédiaire entre le corps creux et la bague intérieure, de sorte que les extrémités axiales amincies des deux demi-bagues intermédiaires viennent en contact mutuel. On assujettit enfin axialement la seconde demi-bague intermédiaire au corps extérieur, par exemple au moyen d'un écrou. Une fois le boîtier à rotule assemblé, le corps creux extérieur et les deux demi-bagues intermédiaires sont assujetties mutuellement en translation, alors que la bague intérieure possède trois degrés de liberté en rotation à la fois par rapport aux bagues intermédiaires et au corps extérieur. Ce boîtier présente cependant certains inconvénients. En effet, il implique un assemblage relativement long et complexe, et son prix de revient est élevé. De plus, il a été constaté que cette complexité de montage induisait certaines impréci- sions au niveau du boîtier une fois mis en place. L'invention se propose de pallier l'ensemble des inconvé- nients de l'art antérieur évoqué ci-dessus. A cet effet, elle a pour objet un boîtier à rotule, comprenant un corps creux extérieur, destiné à tre monté sur un organe mécanique, notamment une pièce de structure aéronautique, une bague intérieure, destinée à tre montée sur un arbre, reçue dans le corps creux et formant une partie convexe d'une liaison à rotule et des portées intermédiaires formant une partie concave de la liaison à rotule, caractérisé en ce qu'une première portée intermédiaire est réalisée d'un seul tenant avec le corps extérieur, alors que l'autre portée intermédiaire est rapportée. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : -la première portée intermédiaire fait saillie vers l'intérieur à partir d'une portion cylindrique de la surface intérieure du corps creux ; -la première portée est délimitée par un épaulement rentrant radial et par une surface sphérique tronquée prolongeant cet épaulement, surface dont le rayon de courbure est sensiblement égal à celui de la bague intérieure ; -en coupe longitudinale, la tangente à la surface sphérique tronquée, en son point de raccordement avec l'épaulement, est sensiblement parallèle à l'axe du corps creux (4) ; -l'autre portée est une bague intermédiaire, dont la surface intérieure comprend une surface sphérique tronquée dont le rayon de courbure est sensiblement égal à celui de la bague intérieure ; -l'épaisseur de la bague intermédiaire augmente continûment entre des extrémités axiales respectivement amincie et évasée de la surface sphérique tronquée ; -en coupe longitudinale, la tangente à la surface sphérique tronquée, au niveau de ladite extrémité amincie, est sensiblement parallèle à l'axe de la bague intermédiaire ; -l'autre portée intermédiaire est fixé au corps creux de façon amovible, notamment par vissage. L'invention a également pour objet un procédé de montage du boîtier à rotule tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -disposer la bague intérieure contre la portée intermédiaire réalisée d'un seul tenant avec le corps extérieur, et -fixer, de manière amovible, l'autre portée intermédiaire au corps creux. Selon une caractéristique de l'invention, on fixe l'autre portée intermédiaire au corps creux par vissage. L'invention va tre décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels : -la figure 1 est une vue éclatée en coupe longitudinale des différents éléments constitutifs d'un boîtier à rotule conforme à l'invention ; et -la figure 2 est une vue en coupe longitudinale partielle du boîtier à rotule de la figure 1, une fois assemblé. Le boîtier à rotule conforme à l'invention, qui est représenté aux figures 1 et 2, est désigné dans son ensemble par la référence 2. Il comprend un corps extérieur creux 4, qui possède une surface extérieure cylindrique, à partir de laquelle fait saillie une collerette 6 de fixation à un organe non représenté, que le boîtier à rotule doit équiper. La surface intérieure du corps creux 4 comprend une partie cylindrique 8, prolongée par un épaulement périphérique 10, faisant saillie radialement vers l'intérieur de ce corps creux. Un taraudage 12, ménagé dans les parois de la partie cylindrique 8, à l'extrémité de celle-ci opposée à 1'épaulement 10, est destiné à recevoir un écrou 14. La surface intérieure du corps creux 4 se prolonge, audelà de 1'épaulement 10, par une portion sphérique tronquée 16 de rayon R et centrée sur l'axe A du corps creux 4. La tangente T à cette portion 16, au niveau de sa zone de raccord avec 1'épaulement 10, est sensiblement parallèle à l'axe A. L'épaulement 10 et la surface sphérique 16 délimitent un sabot 17 du corps creux 4, qui fait saillie vers l'intérieur à partir de la partie cylindrique 8. Le boîtier à rotule 2 comporte également une portée ou bague intérieure, désignée dans son ensemble par la référence 18 et qui possède une surface intérieure globalement cylindrique, destinée à reposer contre la périphérie extérieure d'un arbre 20 correspondant. De manière connue, cette surface intérieure est creusée d'une gorge 22 destinée à la réception d'un fluide de graissage. La surface extérieure 18A de cette bague 18 affecte la forme d'une sphère tronquée, centrée sur l'axe A de la bague et de rayon R. Le boîtier à rotule 2 comporte également une bague intermédiaire, désignée dans son ensemble par la référence 24 et qui présente une surface extérieure 24A cylindrique, dont le rayon est sensiblement égal à celui de la partie cylindrique 8 du corps creux 4. La surface intérieure 24B de la bague intermédiaire 24 présente un profil de sphère tronquée, centrée sur l'axe A de cette bague 24 et de rayon R. Cette surface intérieure 24B se raccorde à la surface extérieure 24A par des parois latérales respectivement amincie 24C et évasée 24D. L'épaisseur de cette bague intermédiaire augmente continûment en direction de cette paroi évasée 24D. La tangente T'à cette surface intérieure 24B, au niveau de la paroi amincie 24C, est parallèle à l'axe A. La surface extérieure 18A de la bague intérieure 18, la surface intérieure 24B de la bague intermédiaire 24 et la portion 16 du corps creux 4, qui affectent toutes trois une forme sphérique tronquée, possèdent des rayons de courbure R sensiblement égaux. On va maintenant décrire les différentes étapes permettant l'assemblage du boîtier à rotule 2. Il s'agit tout d'abord d'enfiler axialement la bague intérieure 18 à l'intérieur du corps creux, jusqu'à ce que la surface extérieure 18A de la bague 18 vienne en butée contre le sabot 17, au niveau de la portion sphérique tronquée 16. Puis on intercale la bague intermédiaire 24 entre les parois en regard de ce corps creux 4 et de la bague intérieure 18. Etant donné les dimensions respectives de ces trois éléments, la paroi amincie 24C de la bague intermédiaire 24 vient en butée contre l'épaulement 10 dont est pourvu le corps creux 4. Cette bague intermédiaire 24 se trouve alors en contact, respectivement par ses parois extérieure et intérieure, avec la partie cylindrique 8 du corps creux 4 et avec la surface extérieure 18A de la bague intérieure 18. Puis on assujettit axialement la bague intermédiaire 24 au corps creux 4, par coopération de l'écrou 14 avec le taraudage 12. Cette liaison par vissage est avantageuse, étant donné son caractère amovible. Une fois l'assemblage de ce boîtier terminé, la bague intérieure 18 possède trois degrés de liberté en rotation par rapport à la bague intermédiaire 24, et donc par rapport au corps creux 4. Le sabot 17 réalisé d'un seul tenant avec le corps creux 4 constitue un élément intermédiaire assurant la liaison du corps creux 4 et de la bague intérieure 18. Dans 1'exemple décrit et représenté, les extrémités axiales de la bague intérieure 18 affleurent sensiblement d'une part l'extrémité axiale du corps 4, opposée à la collerette 6, et d'autre part la paroi latérale évasée 24D de la bague intermédiaire 24. On peut prévoir que cette bague intérieure 18 présente des dimensions différentes de celles représentées, notamment qu'elle fasse saillie axialement par rapport au corps creux et/ou à la bague intermédiaire. En particulier, cette bague 18 peut comporter une portée cylindrique s'étendant au-delà de la paroi 24D de la bague intermédiaire 24, portée destinée à augmenter la surface de contact entre l'arbre 20 et la bague intérieure 18. On peut également prévoir de ménager, en regard de la gorge 22, des orifices radiaux non représentés, à la fois dans le corps creux 4 et dans la bague intérieure 18. Ces orifices permettent d'acheminer 1'huile de graissage vers cette gorge 22, depuis l'extérieur du boîtier. On peut aussi intercaler, entre les faces en regard de la bague intermédiaire 24 et de l'écrou 14, un joint d'étanchéité. Un autre joint peut également tre disposé entre la paroi amincie 24C de la bague intermédiaire 24 et l'épaulement 10 dont est pourvu le corps creux 4. L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment mentionnés. En effet, le sabot 17 dont est pourvu le corps creux 4 constitue une portée intermédiaire de la partie concave de la liaison à rotule, et se substitue donc à l'une des bagues intermédiaires rapportées de l'art antérieur. Or, étant donné que ce sabot 17 est réalisé d'un seul tenant avec le corps creux 4, le boîtier à rotule conforme à l'invention fait intervenir un nombre réduit d'éléments constitutifs par rapport à l'art antérieur. Ceci garantit donc, outre une réduction du prix de revient, un montage plus simple et plus rapide que celui inhérent aux boîtiers à rotule de l'art antérieur. Cette réduction du nombre d'éléments constitutifs assure également une amélioration de la précision d'assem- blage par rapport à l'art antérieur. REVENDICATIONS 1. Boîtier à rotule (2), comprenant un corps creux extérieur (4), destiné à tre monté sur un organe mécanique, notamment une pièce de structure aéronautique, une bague intérieure (18), destinée à tre montée sur un arbre (20), reçue dans le corps creux (4) et formant une partie convexe d'une liaison à rotule et des portées intermédiaires (17,24) formant une partie concave de la liaison à rotule, caractérisé en ce qu'une première portée intermédiaire (17) est réalisée d'un seul tenant avec le corps extérieur (4), alors que l'autre portée intermédiaire (24) est rapportée. 2. Boîtier à rotule (2) suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite première portée intermédiaire (17) fait saillie vers l'intérieur à partir d'une portion cylindrique (8) de la surface intérieure du corps creux (4). 3. Boîtier à rotule (2) suivant la revendication 2, caractérisé en ce que ladite première portée (17) est délimitée par un épaulement rentrant radial (10) et par une surface sphérique tronquée (16) prolongeant cet épaulement, surface (16) dont le rayon de courbure (R) est sensiblement égal à celui de la bague intérieure (18). 4. Boîtier à rotule (2) suivant la revendication 3, caractérisé en ce que, en coupe longitudinale, la tangente (T) à la surface sphérique tronquée (16), en son point de raccordement avec l'épaulement (10), est sensiblement parallèle à l'axe (A) du corps creux (4). 5. Boîtier à rotule (2) suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'autre portée est une bague intermédiaire (24), dont la surface intérieure comprend une surface sphérique tronquée (24B) dont le rayon de courbure (R) est sensiblement égal à celui de la bague intérieure (18). 6. Boîtier à rotule (2) suivant la revendication 5, caractérisé en ce que l'épaisseur de la bague intermédiaire (24) augmente continûment entre des extrémités axiales respectivement amincie (24C) et évasée (24D) de la surface sphérique tronquée (24B). 7. Boîtier à rotule (2) suivant la revendication 6, caractérisé en ce que, en coupe longitudinale, la tangente (T') à la surface sphérique tronquée (24B), au niveau de ladite extrémité amincie (24C), est sensiblement parallèle à l'axe (A) de la bague intermédiaire (24). 8. Boîtier à rotule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'autre portée intermédiaire (24) est fixé au corps creux (4) de facon amovible, notamment par vissage. 9. Procédé de montage du boîtier à rotule selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : -disposer la bague intérieure (18) contre la portée intermédiaire (17) réalisée d'un seul tenant avec le corps extérieur (4), et -fixer, de manière amovible, l'autre portée intermédiaire (24) au corps creux (4). 10. Procédé de montage suivant la revendication 9, caractérisé en ce qu'on fixe l'autre portée intermédiaire (24) au corps creux (4) par vissage.