Brevet FR2799807A1 — publié le 20010420

La présente invention concerne un dispositif verrouillage d'une rotule équipant un pied auquel peut être fixé un appareil quelconque, par exemple un appareil photographique, un camescope, appareil de mesure ou équivalent. Le problème classique d'une rotule est de pouvoir obtenir un verrouillage efficace de la rotule lorsque l'appareil équipant le pied est dans la position souhaitée, ceci tout en permettant un mouvement de l'appareil lorsque la rotule est déverrouillée. Dans le document FR-A-2 346 594, est décrit un dispositif de verrouillage de rotule comprenant - une cage dans laquelle la rotule est montée pivotante, cette cage comportant une extrémité ouverte à travers laquelle sort une tige solidaire de la rotule, - moyens de retenue prévus dans cette extrémité ouverte pour empêcher retrait de la rotule, - pièce de poussée montée coulissante dans la cage et pourvue d'une surface concave servant de siège à la rotule, - et des moyens de commande destinés à bloquer la pièce de poussée contre la rotule et celle-ci contre les moyens de retenue. Les moyens de commande, selon ce document, comprennent une tige filetée traversant librement un premier manchon et se vissant dans un autre manchon, tous deux montés coulissants librement dans des orifices pratiqués dans la paroi de la cage, ces manchons présentant sur leur paroi externe des chanfreins inclinés d'un même angle l'un vers l'autre et formant siège pour la pièce de poussée. Des moyens de retenue sont fixés manchons pour les maintenir en place dans les orifices, en cas de retrait de la tige. Un tel moyen de commande permet d'obtenir un serrage tres efficace de la rotule, mais il engendre des forces de frottement importantes, mouvement de la rotule manquant alors de souplesse. La présente invention se situe dans ce contexte et a pour but d'obvier à cet inconvénient. L'invention concerne donc un dispositif de verrouillage d'une rotule du type comprenant une cage de forme cylindrique présentant un axe longitudinal, dans laquelle la rotule est montée pivotante, cette cage comportant au moins une extrémité ouverte à travers laquelle une tige solidaire la rotule fait saillie pour acceuillir un appareil, des moyens de retenue prevus dans l'extrémité ouverte pour interdire l'expulsion de la rotule, une pièce poussée montée coulissante dans la cage et présentant une paroi concave servant de siège à la rotule, et des moyens de commande destinés à pousser la pièce de poussée contre la rotule et celle-ci contre les moyens de retenue. Selon l'invention, deux pièces respectivement supérieure et inférieure, présentent chacune une cavité en forme de gouttière annulaire de même diamètre moyen, les cavités étant en regard l'une de l'autre de manière à définir entre elles un logement annulaire fermé, la pièce supérieure étant montée coulissante dans la cage sous la pièce de poussée, tandis que la pièce inférieure repose sur des moyens d'appui fixes. Une pluralité de billes est disposée avec un jeu minimal dans le logement annulaire. Un pointeau radial est monté traversant un perçage pratiqué dans les pièces supérieure et inférieure, l'extrémite intérieure du pointeau venant s'insérer entre deux billes adjacentes. Un organe de manoeuvre extérieur permet de régler le degré de pénétration du pointeau radial entre les deux billes adjacentes. De préférence, les parois centrifuges du logement annulaire affectent une forme substantiellement tronconique. Ainsi, lorsque l'on enfonce le pointeau, celui-ci pousse les billes vers les parois centrifuges de la gouttière annulaire. pièce inférieure étant fixe, la pièce supérieure est ainsi sollicitée par billes vers le haut et repousse à son tour la pièce de poussée contre rotule, laquelle se trouve ainsi bloquée contre les moyens de retenue. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, avantages et caractéristiques de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit modes préférés de réalisation donnés à titre non limitatif et à laquelle deux planches de dessins sont annexées sur lesquelles la Figure 1 une vue schématique en coupe axiale du dispositif de verrouillage selon premier mode de réalisation de l'invention ; la Figure 2 est une vue en coupe radiale suivant la ligne II-II de la Figure 1 ; la Figure 3 une vue schématique en coupe axiale du dispositif de verrouillage selon deuxième mode de réalisation de l'invention; et la Figure 4 est une vue en coupe radiale suivant la ligne IV-IV de la Figure 3. Le dispositif de verrouillage d'une rotule représenté sur les Figures qui viennent d'être succinctement décrites comprend une cage cylindrique 10 présentant un axe longitudinal, cage qui est ouverte à une extrémité et fermée à son autre extrémité par un fond 12. Dans cette cage, est emprisonnée une rotule sphérique 14 présentant un diametre sensiblement identique au diamètre intérieur de la cage 10. La rotule est pourvue d'une tige 16 qui fait saillie hors de la cage à travers l'extrémité ouverte de celle-ci. La tige 16 porte, de façon générale conventionnelle, socle 18 et un pion 20 tout deux destinés à fixer un appareil, tel qu'un appareil photographique ou un appareil de mesure, appareil qui n'a pas été représenté ici. La rotule 14 est retenue dans la cage 10 au moyen d'un anneau élastique fendu 22 qui vient se clipser dans une gorge annulaire 24 pratiquée dans la paroi intérieure de la cage cylindrique 10 au voisinage de l'extrémité ouverte. La rotule 14 repose, d'autre part, à l'opposé de la tige 16, sur une pièce de poussée 26, présentant une paroi concave 27 servant de siège pour la rotule 14, et présentant un diamètre sensiblement égal au diamètre intérieur de la cage 10, dont la paroi supérieure affecte substantiellement forme complémentaire à celle de la rotule 14. De façon avantageuse, l'anneau fendu 22 et la pièce poussée 26 sont tout deux réalisés en un matériau antigrippant vis à ' de celui de la rotule 14. Bien évidemment, les parois de contact respectivement de la pièce de poussée 26 et de l'anneau fendu 22 avec la rotule 14 affectent chacune, de préférence, la forme d'une zone sphérique de même diamètre que celui de la rotule 14. Des moyens de commande sont prévus pour déplacer la pièce de poussée vers le haut (sur les Figures 1 et 3), de manière à appuyer fermement la rotule 14 contre les moyens de retenue constitués par l'anneau fendu immobilisé par la gorge 24. Ces moyens de commande comprennent deux pièces sensiblement identiques montées tête-bêche, et 30, se présentent sous la forme de deux anneaux (Figure 1) ou de deux disques (Figure 3), dont le diamètre extérieur est sensiblement identique au diamètre intérieur de la cage 10. Ces deux pièces 28, 30 présentent chacune une cavité en forme de gouttière annulaire de même diamètre moyen, les deux cavités étant mises en regard l'une de l'autre, de manière à déterminer un logement annulaire 32 dans lequel va être reçue une pluralité de billes substantiellement identiques 34, disposées côte à côté et montées avec un jeu minimal de manière à remplir substantiellement le logement annulaire 32. Le diamètre billes est tel qu'elles restent au contact, au repos, du fond de chacune cavités en regard, tandis que la somme des diamètres de ces billes sensiblement égale à la circonférence moyenne du logement annulaire. Dans les exemples représentés sur les Figures, les parois centrifuges 36, 38 du logement annulaire 32 affectent une forme sensiblement tronconique ou équivalent. Entre deux billes adjacentes, est inséré un pointeau radial 40 dont on comprendra qu'il a pour rôle, lorsqu'on l'enfonce radialement entre les billes, de repousser les billes vers les parois centrifuges 36, 38 deux pièces 28, 30 et, ainsi, de provoquer le coulissement axial de pièce supérieure 28, puisque la pièce inférieure 30 est fixe. Dans le mode de réalisation illustré sur les Figures 1 et 2, le pointeau 40 est une pièce indépendante guidée dans un perçage axial 42 déterminé dans les deux pièces 28, 30. Ce pointeau 40 peut être plus ou moins introduit dans le logement 32 au moyen d'un moyen de manoeuvre 44 constitué par une vis de poussee radiale traversant la cage 10, et qui peut être manoeuvrée au moyen bouton moleté 46 dont la rotation va déterminer le degré de pénétration pointeau radial 40 entre deux billes adjacentes. Dans le mode de réalisation illustré sur les Figures 3 et 4, le pointeau 40 et le moyen de manoeuvre 44 ne constituent qu'une seule pièce monolithique. Le pointeau 40 peut présenter une extrémité effective semi- sphérique (Figures 1 et 2), conique (Figures 3 et 4) ou en forme de coin. Pour réduire au minimum le jeu de la rotule dans la cage, on peut prévoir au moins trois vis de réglage 48 (Figure 1) vissées dans le fond 12 de la cage et venant en contact avec la paroi inférieure de la pièce inférieure 30. Le montage du dispositif se fait à partir de l'extrémité supérieure de la cage 10. Pour cela, dans les exemples de réalisation illustrés sur les Figures, vis 48 étant complètement dévissées dans le cas du mode de réalisation la Figure 1, on introduit successivement la piece inférieure 30, les billes la pièce supérieure 28, la pièce de poussée et la rotule 14, l'ensemble ces pièces reposant sur le fond 12. La gorge est, de ce fait, complètement dégagée, ce qui permet de mettre en place l'anneau fendu 22. Pour cela, il suffit de le resserrer afin de diminuer légèrement son diamètre pour qu'il puisse passer à travers l'ouverture supérieure de la cage, puis de le lâcher pour qu'il se clipse dans la gorge 18. La rotule est alors prisonnière. On regle alors, dans le cas du mode de réalisation de la Figure 1, les vis 48 pour éliminer le jeu de la rotule et pour amener tous les éléments en contact avec les autres. Ce serrage permet également de régler la dureté mouvement de la rotule. La cage 10 peut être fixée sur un trépied par l'intermédiaire de l'orifice taraudé 50. Lorsque l'on veut bloquer rotule, on serre la vis 44, ce qui provoque l'enfoncement du pointeau 40. pression exercée par celui-ci est transmise de proche en proche à toutes billes qui viennent se plaquer contre les parois centrifuges 36, 38, repoussant de ce fait vers le haut la pièce supérieure 28, la bague de poussée 26 et la rotule 14 contre l'anneau fendu 22. Si, au contraire, on desserre la vis 44, les billes 34 sont libérées et se détachent des parois centrifuges 38. La pièce supérieure 28, la pièce poussée 26 et la rotule 10 ne sont alors plus serrées contre l'anneau fendu 22. Bien que l'on ait représenté décrit ce que l'on considère actuellement être les modes de réalisation préférés de la présente invention, il est évident que l'Homme de l'Art pourra apporter différents changements et modifications sans sortir du cadre de la présente invention tel que défini ci-après. REVENDICATIONS 1 - Dispositif de verrouillage d'une rotule comprenant - une cage (10) de forme cylindrique présentant un axe longitudinal, dans laquelle la rotule (14) est montée pivotante, la dite cage (10) comportant au moins une extrémité ouverte à travers laquelle une tige (16) solidaire de la rotule fait saillie pour accueillir un appareil, - moyens de retenue (22) prévus dans la dite au moins une extrémité ouverte pour interdire l'expulsion de la rotule (14) par la dite extrémité ouverte, - pièce de poussée (26) montée coulissante dans la cage (10) et présentant paroi concave (27) servant de siège à la dite rotule (14), et - des moyens de commande (34,40,44) destinés à pousser la dite pièce poussée (26) contre la dite rotule (44) et celle-ci contre les dits moyens retenue (22), caractérisé en ce que les dits moyens de commande comprennent - deux pièces respectivement supérieure (28) et inférieure (30) présentant chacune une cavité en forme de gouttière annulaire de même diamètre moyen, les dites cavités étant en regard l'une de l'autre manière à définir entre elles un logement annulaire fermé (32), la pièce superieure (28) étant montée axialement coulissante dans la cage (10) sous pièce de poussée (26), tandis que la pièce inférieure (30) repose sur des moyens d'appui fixes (48), - une pluralité de billes (34) montées avec un jeu minimal dans ledit logement annulaire (32), - un pointeau radial (40) monté traversant un perçage (42) pratique dans dites pièces supérieure et inférieure (28, 30) et dont l'extrémite intérieure vient s'insérer entre deux billes adjacentes (34), et - moyen de manoeuvre (44) destiné à régler le degré de pénétration du dit pointeau radial entre deux billes adjacentes (34). 2 - Dispositif de verrouillage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les dits moyens de retenue sont constitués par un anneau fendu (22) qui se clipse dans une gorge annulaire (24) formée sur la paroi intérieure de la cage (10), au voisinage de la dite au moins une extrémité ouverte. 3 - Dispositif de verrouillage selon la revendication 1 ou 2, caracterisé en ce que la dite pièce de poussée (26) et le dit anneau fendu (22) sont realisés en un matériau antigrippant vis à vis de celui de la rotule (14). 4 - Dispositif de verrouillage selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que les parois de contact respectivement de la dite pièce de poussée (26) et du dit anneau fendu (22) avec la dite rotule (14) affectent chacun la forme d'une zone sphérique de même diamètre que celui de la dite rotule (14). 5 - Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la dite cage (10) est fermée à son autre extrémité par un fond (12) portant les dits moyens d'appui (48). 6 - Dispositif de verrouillage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dits moyens d'appui sont réglables et sont constitués par au moins trois vis (48) traversant le dit fond (12) de la cage (10) et qui viennent prendre appui contre la paroi radiale inférieure de la pièce inférieure (30). 7 - Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les dits moyens d'appui sont constitués par un disque ou un anneau solidaire de la dite cage (10) et venant obturer au moins partiellement l'autre extrémité de la dite cage (10). 8 - Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dit pointeau radial (40) et le dit moyen de manoeuvre (44) ne constituent qu'une seule pièce monolithique. 9 - Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parois centrifuges du dit logement annulaire affectent une forme substantiellement tronconique. 10- Dispositif de verrouillage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la somme des diamètres des dites billes (34) est sensiblement égale à la circonférence moyenne du dit logement annulaire.