Brevet FR3036751A1 — publié le 20161202

"AGENCEMENT D'ARTICULATION ET PROCÉDÉ D'ASSEMBLAGE DE L'AGENCEMENT, VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC UNE BOITE DE VITESSES COMPRENANT UN TEL AGENCEMENT" [0001] L'invention concerne un agencement d'articulation entre deux pièces, comprenant un corps de support solidaire d'une pièce, un coussinet engagé dans une cavité du corps, une rotule solidaire par une partie de pied d'une autre pièce, qui s'étend par une ouverture de la cavité et emboitée de façon rotative dans la partie réceptrice du coussinet, un dispositif de verrouillage du coussinet dans ladite cavité. [0002] Dans le document US 7396183, lors de l'assemblage, la rotule est engagée dans le coussinet qui est pourvu, à son extrémité opposée à l'ouverture d'insertion de la rotule, d'éléments en forme de languettes qui comprennent à leur extrémité des crochets qui, après introduction de l'ensemble rotule/coussinet, viennent en prise derrière le corps de support dans la cavité duquel est engagée l'ensemble, pour assurer un verrouillage de l'ensemble dans le corps de support. Cependant, cette articulation présente l'inconvénient majeur que, sous l'effet de vibrations induites par le moteur ou d'autres causes, les crochets pouvant se dégager accidentellement, et l'articulation risque de se disloquer. [0003] La présente invention a pour but de pallier les inconvénients de l'art antérieur. [0004] Pour atteindre ce but, l'agencement d'articulation selon l'invention est caractérisé en ce que la partie de la cavité qui est adjacente à l'ouverture est de forme conique et s'évase vers l'intérieur, que le coussinet comprend une partie de surface externe conique de forme complémentaire avec la zone conique de la cavité, et est mobile dans la cavité sensiblement dans l'axe de l'ouverture, entre une position plaquée contre la zone conique de la cavité, et une position éloignée permettant l'engagement de la rotule, à l'encontre d'un moyen de rappel du coussinet dans sa position plaquée, interposé entre le coussinet et le corps, et en ce que le dispositif de verrouillage est déplaçable entre une position de blocage du coussinet dans sa position plaquée, et une position de retrait permettant le mouvement du coussinet à l'encontre du moyen de rappel. [0005] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce qu'il comprend un organe formant couvercle solidaire du corps et recouvrant la cavité à son extrémité opposée à l'ouverture, le moyen de rappel étant disposé entre la face 3036751 2 interne du couvercle et la face arrière du coussinet opposée à la partie réceptrice dudit coussinet. [0006] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce que le moyen de rappel est un ressort. 5 [0007] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce que le coussinet comprend un fût entouré par le moyen de rappel et faisant saillie de la face arrière du coussinet opposée à la partie réceptrice dudit coussinet, et l'organe formant couvercle comprend un évidemment axial pour le passage du fût lors du déplacement du coussinet vers sa position éloignée. 10 [0008] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage comprend un organe de verrouillage qui est déplaçable dans le couvercle entre une position de blocage dans laquelle il constitue une butée du fût pour maintenir le coussinet dans sa position plaquée, et une position de retrait permettant le mouvement du coussinet. 15 [0009] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce que l'organe de verrouillage est un verrou comportant une partie en forme de languette, élastique dans la direction perpendiculaire à l'axe du verrou, et une partie rigide, que la languette comprend à son extrémité libre un premier ergot en forme de crochet, et l'extrémité libre de la partie rigide du verrou comprend un second ergot, chaque ergot 20 étant prévu pour être en butée contre une partie d'une surface extérieure du couvercle, de manière à bloquer le verrou dans sa position de blocage du coussinet. [0010] Selon une autre particularité, l'agencement d'articulation est caractérisé en ce que le couvercle comprend une lumière dans laquelle l'ergot en forme de crochet est destiné à s'engager de manière amovible dans la position de retrait du verrou. 25 [0011] L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'un agencement d'articulation selon l'invention, caractérisé en ce que la rotule est engagée dans le coussinet engagé dans la cavité du corps par l'ouverture de la cavité, en exerçant une force le repoussant dans sa position éloignée assurant l'emboîtement de la rotule, puis à permettre le retour du coussinet dans sa position plaquée contre les parois de la cavité 30 sous l'effet du moyen de rappel, et à sécuriser l'assemblage d'articulation par la mise en place du dispositif de verrouillage. 3036751 3 [0012] L'invention concerne également une boîte de vitesses comprenant un agencement d'articulation selon l'invention entre une biellette ou un câble et une pièce comportant une rotule. [0013] L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant une boîte de 5 vitesses comportant un agencement d'articulation selon l'invention entre une biellette ou un câble et une pièce comportant une rotule. [0014] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemple 10 illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : - Les figures 1 à 4 sont des vues en coupe selon la ligne 1-1 de la figure 6, illustrant quatre phases successives de l'assemblage de l'agencement d'articulation selon l'invention ; - les figures 5 et 6 sont des vues en perspective de l'agencement d'articulation selon 15 l'invention, montrant le dispositif de verrouillage respectivement dans sa position de retrait et de blocage. [0015] En référence aux figures 1 à 6, l'invention va maintenant être décrite. [0016] Comme on le voit sur les figures, l'invention a pour objet un agencement d'articulation de deux pièces B et T (Figures 5 et 6). 20 [0017] Cet agencement d'articulation comprend un corps de support 1, solidaire par exemple d'un embout d'une première pièce B telle une bielle, une biellette ou un câble, pourvu d'une cavité qui enferme un coussinet 2, et une rotule 4 engagée de façon rotative dans la partie réceptrice 22 du coussinet et qui est solidarisée par une partie de pied à l'extrémité d'une seconde pièce formée par exemple par une tige T, le pied s'étendant par 25 un orifice 221 du coussinet et une ouverture 11 de la cavité du corps de support 1. L'agencement d'articulation comprend en outre un dispositif de verrouillage sécurisé du coussinet dans ladite cavité. [0018] La partie 10 de la cavité adjacente à l'ouverture est de forme conique, de sorte que le diamètre de la cavité augmente à mesure qu'on s'éloigne de l'ouverture 11, dans la 30 direction de l'axe de l'ouverture. A cette zone conique fait suite une zone cylindrique. 3036751 4 [0019] Le coussinet 2 comprend, du côté de sortie de la tige T, une partie de surface externe conique 220 de forme complémentaire avec la zone conique de la cavité, et susceptible d'être plaquée sur la surface conique 10 de la cavité. [0020] Le coussinet 2 est mobile dans la cavité, sensiblement dans la direction de l'axe 5 de l'ouverture de la cavité, entre sa position plaquée contre la zone conique 10 de la cavité (figure 3), et une position éloignée dans laquelle le coussinet est éloigné des parois 10 de la cavité (figure 2), pour permettre l'engagement et le désengagement de la rotule 4. De façon connue en soi le coussinet est deformable, par exemple grâce à des fentes axiales, pour que le diamètre de son orifice 221 puisse augmenter à une valeur permettant le 10 passage de la rotule 4, comme l'indique la flèche représentée sur les figures 1 et 2. Le déplacement du coussinet vers cette dernière position éloignée va à l'encontre d'un ressort de rappel 5 du coussinet dans sa position plaquée. Ce ressort de rappel est disposé dans la cavité entre la face arrière 21 du coussinet, opposée à l'orifice 221 du coussinet, et la face interne d'un élément de fermeture 6 de la cavité à son extrémité 15 opposée à l'ouverture, par exemple en forme d'un couvercle, le couvercle 6 étant solidarisé au corps de support 1 de toute manière appropriée, par exemple par vissage, par collage ou par soudage. [0021] Dans ce mode de réalisation, le coussinet 2 comprend un fût 20, par exemple cylindrique, faisant saillie perpendiculairement, c'est-à-dire dans la direction de l'axe, de la 20 face arrière 21 du coussinet, le ressort de rappel 5 étant disposé de manière coaxiale autour du fût 20. Comme le montrent les figures 1 à 4, le couvercle 6 comprend dans sa partie centrale un évidemment axial 60 pour permettre le passage du fût lorsque le coussinet se déplace vers sa position éloignée permettant l'engagement de la rotule 4 dans le coussinet. La longueur du fût 20 est choisie de façon que l'extrémité 200 de celui- 25 ci soit situé légèrement en dessous du bord supérieur de l'évidement axial 60, lorsque le coussinet 2 est dans sa position plaquée contre la cavité, telle que représentée aux figures 1 et 3. [0022] Conformément à l'invention le coussinet 2 est susceptible d'être verrouillé dans sa position plaquée par un verrou 3 d'un dispositif de verrouillage sécurisé, qui est 30 déplaçable perpendiculairement à l'axe de l'évidemment 60 dans un passage transversal 61 diamétralement prévu dans le couvercle 6. Le verrou est déplaçable entre une position de blocage du coussinet dans la position plaquée, et une position de retrait permettant le mouvement du coussinet à l'encontre du ressort de rappel 5 et donc du passage du fût 20 3036751 5 à travers l'évidemment du couvercle 60. Dans la position de blocage, le jeu mécanique existant entre le verrou 3 et le coussinet 2 est de l'ordre de quelques dixièmes de millimètres, préférentiellement 0,2 millimètres. Les mouvements du coussinet dans la cavité sont donc, dans ces conditions, fortement limités pour maintenir le coussinet 2 dans 5 sa position plaquée. [0023] Le couvercle 6 est pourvu sur sa face extérieure d'une structure en saillie 62 comportant le passage 61 du verrou 3. La structure en saillie 62 comprend également une lumière axiale 63 de maintien du verrou 3 dans sa position de retrait, qui débouche dans le passage transversal 61. 10 [0024] Dans ce mode de réalisation, et de manière préférentielle, le verrou 3 a une section transversale rectangulaire. Il comprend une partie rigide épaisse 30 et une partie fine en forme de languette 31 élastiquement flexible dans la direction perpendiculaire à l'axe du verrou et ainsi à la direction de déplacement de celui-ci. Comme on le voit sur les figures, la surface inférieure 310 de la languette 31 est en retrait de la surface inférieure 15 300 de la partie rigide 30 plus épaisse du verrou 3. Ce retrait correspond à la course de déplacement du fût 20, comme on l'expliquera plus loin. [0025] Il est à noter que pour assurer le blocage du coussinet 2 dans la position plaquée, l'extrémité 200 du fût 20 est en butée contre la face inférieure 300 du verrou 3. La languette 31 comprend à son extrémité libre un premier ergot 32 en forme de crochet, 20 l'extrémité libre de la partie épaisse rigide 30 du verrou comprenant un second ergot 33. [0026] Comme on le voit sur les figures 4 et 6, dans sa position de blocage du coussinet 2, l'ergot en forme de crochet 32 est en prise derrière une partie de surface extérieure 620 de la structure en saillie 62 du couvercle 6, tandis que le second ergot 33 est en butée contre une autre partie de surface extérieure 621 de la structure en saillie 62, 25 diamétralement opposé de la partie 620. Par conséquent, le verrou 3 est bloqué dans sa position de blocage du coussinet 2 d'un côté par l'ergot de la partie épaisse rigide 30 et de l'autre côté par l'ergot en forme de crochet 32, ce qui a pour effet de sécuriser l'assemblage de l'agencement d'articulation. [0027] Comme le montrent notamment les figures 1 à 3, le verrou est également bloqué 30 dans sa position de retrait par l'engagement de l'ergot 32 en forme de crochet dans la lumière axiale 63. On constate que dans cette position de retrait du verrou 3, dans laquelle la surface inférieure de la languette 31 est en vis-à-vis de l'extrémité du fût 20, le 3036751 6 décrochement de la surface inférieure 310 de la languette 31 par rapport à la surface inférieure 300 de la partie épaisse rigide 30 du verrou 3 est suffisant pour permettre le mouvement du coussinet 2 entre sa position plaquée et sa position éloignée. [0028] La cinématique représentée par les figures 1 à 4 permet de mieux comprendre 5 les particularités techniques de l'agencement d'articulation. [0029] La figure 1 illustre la phase précédant l'engagement de la rotule 4 dans le coussinet 2. Le coussinet est donc dans sa position plaquée et la force exercée par le ressort de rappel 5 maintient le coussinet dans cette position. Le verrou 3 est dans sa position de retrait autorisant le mouvement du coussinet 2 dans la cavité. 10 [0030] La figure 2 illustre la phase d'engagement de la rotule 4 dans le coussinet 2. La force exercée par la rotule 4 sur le coussinet 2 va à l'encontre de la force de rappel du ressort, ce qui a pour effet de comprimer le ressort 5 et de provoquer le déplacement du coussinet 2 de la position plaquée vers la position éloignée. [0031] La figure 3 illustre la rotule 4 engagée dans le coussinet 2. Sous l'effet de la force 15 exercée par le ressort 5, le coussinet est ramené et maintenu dans la position plaquée en se refermant autour de la rotule grâce à la coopération des surfaces coniques 10 et 220 de la cavité et du coussinet. [0032] La figure 4 illustre l'agencement d'articulation après déplacement du verrou 3 dans la position de blocage, selon la flèche illustrée sur la figure 3. Le verrou maintient 20 ainsi le coussinet 2 dans la position plaquée, ce qui a pour effet de sécuriser l'assemblage de l'agencement d'articulation et ainsi la liaison formée. [0033] Il est encore à noter que les parois internes de la partie réceptrice 22 du coussinet 2 peuvent être recouvertes d'un matériau deformable, tel un élastomère, ayant un rôle de filtrage. Ainsi, une liaison réalisée à l'aide d'un agencement d'articulation selon 25 l'invention, comprenant un coussinet 2 recouvert d'un tel matériau permet de réduire les vibrations induites par les mouvements de la rotule 4 dans le corps de support 1. [0034] L'agencement d'articulation selon l'invention qui vient d'être décrite peut être réalisé entre deux pièces mécaniques B et T d'une boîte de vitesses manuelle ou automatique, destinée à être installée sur un véhicule motorisé, notamment un véhicule 30 automobile. 3036751 7 [0035] La configuration telle que décrite n'est pas limitée au mode de réalisation décrit dans le texte et représenté sur les figures. Elle n'a été donnée qu'a titre d'exemple non limitatif. De multiples modifications peuvent être apportées sans pour autant sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple on pourrait prévoir d'autres moyens de verrouillage 5 sécurisé, en prévoyant par exemple un bouchon insérable dans l'évidement 60 du couvercle 6, qui dans sa position insérée pourrait être, par sa face inférieure, au niveau de la face inférieure de blocage du verrou 3 selon la figure 4. Le bouchon pourrait être fixé sur le couvercle 6 par un verrouillage à un quart de tour ou de toute autre manière appropriée. REVENDICATIONS1. Agencement d'articulation de deux pièces comprenant un corps de support (1) solidaire d'une pièce (B), un coussinet (2) engagé dans une cavité du corps, une rotule (4) solidarisée par une partie de pied d'une autre pièce (T) qui s'étend par une ouverture (11) de la cavité emboitée dans le coussinet de façon rotative, un dispositif de verrouillage du coussinet dans ladite cavité, caractérisé en ce que la partie (10) de la cavité qui est adjacente à l'ouverture (11) est de forme conique et s'évase vers l'intérieur, que le coussinet comprend une partie de surface externe conique (220) de forme complémentaire avec la zone conique (10) de la cavité, et est mobile dans la cavité sensiblement dans l'axe de l'ouverture, entre une position plaquée contre la zone conique (10) de la cavité, et une position éloignée permettant l'engagement de la rotule (4), à l'encontre d'un moyen de rappel (5) du coussinet dans sa position plaquée interposé entre le coussinet et le corps (1), et en ce que le dispositif de verrouillage est déplaçable entre une position de blocage du coussinet (2) dans sa position plaquée, et une position de retrait permettant le mouvement du coussinet à l'encontre du moyen de rappel (5). 2. Agencement d'articulation selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend un organe formant couvercle (6) solidaire du corps (1) et recouvrant la cavité à son extrémité opposée à l'ouverture (11), le moyen de rappel (5) étant disposé entre la face interne du couvercle (6) et la face (21) arrière du coussinet (2) opposée à la partie réceptrice (22) dudit coussinet. 3. Agencement d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de rappel (5) est un ressort. 4. Agencement d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le coussinet (2) comprend un fût (20) entouré par le moyen de rappel et faisant saillie de la face arrière (21) du coussinet opposée à la partie réceptrice (22) dudit coussinet (2), et l'organe formant couvercle (6) comprend un évidemment axial (60) pour le passage du fût lors du déplacement du coussinet vers sa position éloignée. 5. Agencement d'articulation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de verrouillage comprend un organe de verrouillage (3) qui est déplaçable dans le couvercle (6) entre une position de blocage dans laquelle il constitue une butée du fût (20) pour maintenir le coussinet (2) dans sa position plaquée, et une position de retrait permettant le mouvement du coussinet. 3036751 9 6. Agencement d'articulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (3) est un verrou comportant une partie en forme de languette (31), élastique dans la direction perpendiculaire à l'axe du verrou (3), et une partie rigide (30), que la languette (31) comprend à son extrémité libre un premier ergot (32) en forme 5 de crochet, et l'extrémité libre de la partie rigide (30) du verrou comprend un second ergot (33), chaque ergot étant prévu pour être en butée contre une partie d'une surface extérieure (620, 621, 630) du couvercle (6), de manière à bloquer le verrou (3) dans sa position de blocage du coussinet (2). 7. Agencement d'articulation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le 10 couvercle (6) comprend une lumière (63) dans laquelle l'ergot (32) en forme de crochet est destiné à s'engager de manière amovible dans la position de retrait du verrou (3). 8. Procédé d'assemblage d'un agencement d'articulation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la rotule (4) est engagée dans le coussinet (2) engagé dans la cavité du corps (1) par l'ouverture (11) de la cavité, en exerçant une force 15 le repoussant dans sa position éloignée assurant l'emboîtement de la rotule (4), puis à permettre le retour du coussinet (2) dans sa position plaquée contre les parois (10) de la cavité sous l'effet du moyen de rappel (5), et à sécuriser l'assemblage d'articulation par la mise en place du dispositif de verrouillage. 9. Boîte de vitesses comprenant au moins un agencement d'articulation selon l'une 20 quelconque des revendications 1 à 7, entre une biellette ou un câble (B) et une pièce (T) comportant une rotule (4). 10. Véhicule automobile comprenant une boîte de vitesses selon la revendication 9.