Brevet FR3135493A1 — publié le 20231117

[Ensemble de palier lisse, et procédé de montage associé] L’ensemble de palier lisse comprend une rotule 12 pourvue d’une bague intérieure 18 comprenant une surface extérieure 18a sphérique, et d’une bague extérieure 20 comprenant une surface intérieure 20a sphérique montée sur la surface extérieure 18a sphérique de la bague intérieure, et un manchon 14 pourvu d’une surface extérieure 14a montée dans l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule. L’ensemble comprend en outre un anneau de retenue 16 radialement élastique qui s’étend à l’intérieur d’une rainure ménagée dans l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule et à l’intérieur d’une rainure ménagée sur la surface extérieure 14a du manchon. Référence : Figure 1 Ensemble de palier lisse, et procédés de montage associés Domaine technique de l’invention La présente invention concerne le domaine des ensembles de paliers lisses du type rotule, notamment ceux utilisés dans l'industrie aéronautique. Etat de la technique antérieure Dans l'industrie aéronautique, les assemblages sont souvent montés sur des liaisons rotulées afin d’accommoder les déformations des structures pouvant être liées à des phénomènes de dilatation. Lors de la maintenance, les arbres sont fréquemment démontés des articulations pour libérer l’assemblage. Classiquement, une rotule comprend une bague intérieure pourvue d’une surface extérieure sphérique, et une bague extérieure pourvue d’une surface intérieure sphérique montée sur la surface extérieure de la bague intérieure. Pour faciliter les opérations de montage et démontage, la bague intérieure peut se présenter sous la forme d’une bague fendue qui est réalisée en plusieurs parties. Lors des opérations de maintenance, la conception en plusieurs parties de la bague intérieure de la rotule peut provoquer des marques sur l’axe de l’articulation au niveau de la ou des fentes de la bague intérieure. Ceci peut réduire la résistance à la fatigue de l’axe de l’articulation et nécessite donc de devoir procéder à un remplacement coûteux de l’axe à chaque démontage. Pour remédier à cet inconvénient, il est connu de monter un manchon annulaire dans l’alésage de la bague intérieure afin d’obtenir un contact cylindrique continu sans discontinuité avec l’axe. Afin de former un ensemble unitaire facile à monter et à démonter, il est nécessaire de solidariser le manchon à la bague intérieure. Dans ce but, le manchon peut être équipé à une extrémité d’un épaulement annulaire monté axialement en appui contre une des faces frontales de la bague intérieure, et à l’extrémité opposée d’un filetage sur lequel vient se visser un écrou en appui contre l’autre face frontale de la bague intérieure. Cette solution a pour inconvénients majeurs d’être onéreuse et de ne pas être compacte. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. L’invention concerne un ensemble de palier lisse comprenant une rotule pourvue d’une bague intérieure comprenant une surface extérieure sphérique, et d’une bague extérieure comprenant une surface intérieure sphérique montée sur la surface extérieure sphérique de la bague intérieure, et un manchon pourvu d’une surface extérieure montée dans l’alésage de la bague intérieure de la rotule. L’ensemble de palier lisse comprend en outre un anneau de retenue radialement élastique qui s’étend à l’intérieur d’une rainure ménagée dans l’alésage de la bague intérieure de la rotule, et à l’intérieur d’une rainure ménagée sur la surface extérieure du manchon. Ainsi, la solidarisation axiale du manchon et de la rotule est réalisée de façon économique grâce à l’anneau de retenue, et sans augmenter l’encombrement axial de l’ensemble. De préférence, l’anneau de retenue présente, à l’état libre, un diamètre intérieur inférieur ou égal au diamètre intérieur de la rainure de la surface extérieure du manchon. Dans ce cas, l’anneau de retenue est serré sur le manchon. Alternativement, l’anneau de retenue peut présenter, à l’état libre, un diamètre extérieur supérieur ou égal au diamètre de la rainure de l’alésage de la bague intérieure de la rotule. Dans ce cas, l’anneau de retenue est serré sur la bague intérieure. De préférence, l’anneau de retenue est ouvert en un point de sa circonférence. Alternativement, il reste possible de prévoir un anneau de retenue continu dans le sens circonférentiel. L’anneau de retenue peut être situé dans un plan radial médian dudit ensemble. Alternativement, l’anneau de retenue peut être décalé axialement par rapport à ce plan radial. Dans un mode de réalisation particulier, le manchon est pourvu, à une extrémité axiale, d’un chanfrein raccordant la surface extérieure à une face frontale dudit manchon. Alternativement, le manchon peut être dépourvu de ce chanfrein. La rainure de l’alésage de la bague intérieure de la rotule peut être pourvue de deux parois radiales. La rainure de la surface extérieure du manchon peut être pourvue de deux parois radiales. L’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un ensemble de palier lisse tel que défini précédemment et comprenant les étapes suivantes : - une étape de montage de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure de la bague intérieure de la rotule, - une étape d’introduction axiale du manchon à l’intérieur de l’alésage de la bague intérieure de la rotule et de déformation radiale de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure, - une étape de poussée axiale du manchon jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure du manchon par retour élastique, et la solidarisation axiale dudit manchon et de la bague intérieure de la rotule. L’invention concerne encore un procédé d’assemblage d’un ensemble de palier lisse tel que défini précédemment et comprenant les étapes suivantes : - une étape de montage de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure du manchon, - une étape d’introduction axiale du manchon à l’intérieur de l’alésage de la bague intérieure de la rotule et de déformation radiale de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure, et - une étape de poussée axiale du manchon jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue à l’intérieur de la rainure de la bague intérieure de la rotule par retour élastique, et la solidarisation axiale du manchon et de ladite bague intérieure. Brève description des figures La présente invention sera mieux comprise à l’étude de la description détaillée d’un mode de réalisation, pris à titre d’exemple nullement limitatif et illustré par les dessins annexés sur lesquels : est une vue en coupe d’un ensemble de palier lisse selon un exemple de réalisation de l’invention, est une vue de détail de la , sont des vues en coupe illustrant l’assemblage de l’ensemble de palier lisse de la . Description détaillée de l’invention Sur la est représenté un ensemble 10 de palier lisse, d’axe X-X’, comprenant une rotule 12 et un manchon 14 monté dans l’alésage de la rotule. Comme cela sera décrit plus en détail par la suite, l’ensemble 10 comprend également un anneau de retenue 16 interposé radialement entre la rotule 12 et le manchon 14 pour assurer leur solidarisation axiale. La rotule 12, d’axe X-X’, comprend une bague intérieure 18 et une bague extérieure 20 montée sur la bague intérieure. Les bagues intérieure 18 et extérieure 20 sont réalisées en acier, en titane, en alliage de nickel, en bronze, etc. La bague intérieure 18 est pourvue d’une surface extérieure 18a sphérique convexe, d’un alésage 18b cylindrique opposé radialement à la surface extérieure, et de deux faces frontales (non référencées) radiales opposées délimitant axialement l’alésage et la surface extérieure. La bague intérieure 18 peut être réalisée en plusieurs parties venant en appui l’une contre l’autre. La bague intérieure 18 peut être fendue suivant un ou des plans passant par l’axe X-X’. La bague extérieure 20 est pourvue d’une surface intérieure 20a sphérique concave montée sur la surface extérieure 18a sphérique de la bague intérieure, d’une surface extérieure 20b cylindrique opposée radialement à la surface intérieure 20a, et de deux faces frontales (non référencées) radiales opposées délimitant axialement les surfaces intérieure et extérieure. La surface intérieure 20a de la bague extérieure et la surface extérieure 18a de la bague intérieure sont de forme complémentaire. Le manchon 14 est monté dans l’alésage 18b de la bague intérieure qui forme l’alésage de de la rotule. Le manchon 14, d’axe X-X’, présente une forme annulaire. Le manchon 14 est pourvu d’une surface extérieure 14a cylindrique convexe montée dans l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule, d’un alésage 14b cylindrique opposé radialement à la surface extérieure, et de deux faces frontales (non référencées) radiales opposées délimitant axialement l’alésage et la surface extérieure. Dans l’exemple de réalisation illustré, les faces frontales du manchon 14 sont coplanaires avec celles de la bague intérieure 18 de la rotule. Alternativement, les faces frontales du manchon pourraient être en saillie ou en retrait des faces frontales de la bague intérieure 18. Dans l’exemple de réalisation illustré, le manchon 14 est pourvu, à une extrémité axiale, d’un chanfrein 14c raccordant la surface extérieure 14a à une de ses faces frontales. Comme illustré plus visiblement à la , une rainure 22 est formée sur la surface extérieure 14a du manchon. La rainure 22 est orientée radialement vers l’extérieur, i.e. en direction de la bague intérieure 18 de la rotule. La rainure 22 est ici annulaire. La rainure 22 est délimitée dans le sens radial par deux parois radiales (non référencées) en vis-à-vis qui sont reliées entre elles par un fond. Le fond de la rainure 22 est décalé radialement vers l’intérieur par rapport à la surface extérieure 14a du manchon. Une rainure 24 est formée dans l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule. La rainure 24 est orientée radialement vers l’intérieur, i.e. en direction du manchon 14. La rainure 24 est radialement en regard de la rainure 22 du manchon. La rainure 24 est ici annulaire. La rainure 24 est délimitée dans le sens radial par deux parois radiales (non référencées) en vis-à-vis qui sont reliées entre elles par un fond. Le fond de la rainure 24 est décalé radialement vers l’extérieur par rapport à l’alésage 18b de la bague intérieure. Dans l’exemple de réalisation illustré, la rainure 24 présente une largeur axiale réduite par rapport à celle de la rainure 22. Alternativement, la rainure 24 peut présenter une largeur axiale supérieure ou égale à celle de la rainure 22. Comme indiqué précédemment, l’ensemble 10 comprend l’anneau de retenue 16 pour assurer la solidarisation axiale de la rotule 12 et du manchon 14. L’anneau de retenue 16 est radialement élastique. Autrement dit, l’anneau de retenue 16 est déformable élastiquement dans le sens radial. L’anneau de retenue 16 s’étend à l’intérieur des rainures 22, 24 du manchon et de la bague intérieure de la rotule. L’épaisseur axiale de l’anneau de retenue 16 est légèrement inférieure à la largeur axiale de la rainure 24 de la bague intérieure de la rotule, et à celle de la rainure 22 du manchon. La profondeur radiale de la rainure 24 est supérieure à l’épaisseur radiale de l’anneau de retenue 16. L’anneau de retenue 16 est ouvert en un point de sa circonférence. L’anneau de retenue 16 peut se présenter sous la forme d’un circlip en matière métallique. Alternativement, l’anneau de retenue 16 peut être réaliser en matière synthétique. A l’état libre, l’anneau de retenue 16 présente un diamètre extérieur supérieur au diamètre de l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule, et inférieur au diamètre de la rainure 24. Le diamètre de la rainure 24 est pris au niveau de son fond. Il existe un jeu radial entre l’anneau de retenue 16 et le fond de la rainure 24. A l’état libre, l’anneau de retenue 16 présente un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la surface extérieure 14a du manchon. Dans l’exemple de réalisation illustré, à l’état libre, le diamètre intérieur de l’anneau de retenue 16 est inférieur ou égal au diamètre intérieur de la rainure 22. Le diamètre intérieur de la rainure 22 est pris au niveau de son fond. L’anneau de retenue 16 est radialement en appui contre le fond de la rainure 22. En variante, à l’état libre, le diamètre intérieur de l’anneau de retenue 16 pourrait être supérieur au diamètre de la rainure 22 en restant toutefois inférieur au diamètre de la surface extérieure 14a du manchon. Dans l’exemple de réalisation illustré, l’anneau de retenue 16 présente en section droite une forme rectangulaire. Alternativement, l’anneau de retenue 16 peut présenter en section droite d’autres formes, par exemple carré ou circulaire. Dans l’exemple de réalisation illustré, l’anneau de retenue 16 est situé dans un plan radial médian de l’ensemble 10. Les rainures 22, 24 sont situées dans ce plan radial médian. Pour procéder à l’assemblage de l’ensemble 10, on procède de la manière suivante. Dans une première étape, on monte l’anneau de retenue 16 à l’intérieur de la rainure 24 de la bague intérieure de la rotule qui est déjà assemblée comme cela est illustré à la . A ce stade, l’anneau de retenue 16 s’étend radialement en saillie vers l’intérieur par rapport à l’alésage 18b de la bague intérieure de la rotule. Il existe un jeu radial entre l’anneau de retenue 16 et le fond de la rainure 24. Ensuite, dans une deuxième étape, on introduit axialement le manchon 14 à l’intérieur de l’alésage 18b de la bague intérieure qui vient en contact contre l’anneau de retenue 16 comme illustré à la . Le chanfrein 14c du manchon permet d’obtenir la déformation radiale élastique de l’anneau de retenue 16 à l’intérieur de la rainure 24 de la bague intérieure. L’anneau de retenue 16 est alors entièrement logé à l’intérieur de la rainure 24. Dans cette étape, la déformation radiale de l’anneau de retenue 16 est obtenue par le contact avec le manchon 14. Alternativement, pour obtenir la déformation radiale de l’anneau de retenue 16, il pourrait être possible d’utiliser un outil. Enfin, dans une troisième étape, on continue de pousser axialement le manchon 14 à l’intérieur de l’alésage 18b de la bague intérieure comme illustré à la , et ce jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue 16 à l’intérieur de la rainure 22 du manchon par retour élastique lorsque les rainures 22 et 24 sont en regard ( ). En effet, l’anneau de retenue 16 tend à reprendre sa forme initiale par élasticité. L’anneau de retenue 16 s’étend radialement dans les deux rainures 22, 24. On obtient ainsi la solidarisation axiale du manchon 14 et de la bague intérieure 18 de la rotule. Dans l’exemple de réalisation décrit, lors de l’assemblage de l’ensemble 10, l’anneau de retenue 16 est initialement monté à l’intérieur de la rainure 24 de la bague intérieure de la rotule. Alternativement, il pourrait être possible de prévoir lors de l’assemblage de l’ensemble 10, une première étape de montage de l’anneau de retenue 16 à l’intérieur de la rainure 22 du manchon. Dans ce cas, après montage, l’anneau de retenue 16 s’étend radialement en saillie vers l’extérieur par rapport à la surface extérieure 14a du manchon. Il existe un jeu radial entre l’anneau de retenue 16 et le fond de la rainure 22. La profondeur radiale de la rainure 22 est supérieure à l’épaisseur radiale de l’anneau de retenue 16. Ensuite, dans une deuxième étape, on introduit axialement le manchon 14 à l’intérieur de l’alésage 18b de la bague intérieure qui peut être équipée d’un chanfrein raccordant l’alésage 18b à une de ses faces frontales. L’anneau de retenue 16 se déforme radialement élastiquement à l’intérieur de la rainure 22 du manchon. L’anneau de retenue 16 est alors entièrement logé à l’intérieur de la rainure 22. Alternativement, pour obtenir la déformation radiale de l’anneau de retenue 16, il est possible d’utiliser un outil. Enfin, dans une troisième étape, on continue de pousser axialement le manchon 14 à l’intérieur de l’alésage 18b de la bague intérieure jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue 16 à l’intérieur de la rainure 24 de la bague intérieure par retour élastique lorsque les rainures 22 et 24 sont en regard. Ensemble de palier lisse comprenant une rotule (12) pourvue d’une bague intérieure (18) comprenant une surface extérieure (18a) sphérique, et d’une bague extérieure (20) comprenant une surface intérieure (20a) sphérique montée sur la surface extérieure (18a) sphérique de la bague intérieure, et un manchon (14) pourvu d’une surface extérieure (14a) montée dans l’alésage (18b) de la bague intérieure de la rotule, caractérisé en ce qu’il comprend en outre un anneau de retenue (16) radialement élastique qui s’étend à l’intérieur d’une rainure (24) ménagée dans l’alésage (18b) de la bague intérieure de la rotule et à l’intérieur d’une rainure (22) ménagée sur la surface extérieure (14a) du manchon. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel l’anneau de retenue (16) présente, à l’état libre, un diamètre extérieur supérieur ou égal au diamètre de la rainure (24) de l’alésage de la bague intérieure de la rotule. Ensemble selon la revendication 1, dans lequel l’anneau de retenue (16) présente, à l’état libre, un diamètre intérieur inférieur ou égal au diamètre intérieur de la rainure (22) de la surface extérieure du manchon. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’anneau de retenue (16) est ouvert en un point de sa circonférence. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’anneau de retenue (16) est situé dans un plan radial médian dudit ensemble. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le manchon (14) est pourvu, à une extrémité axiale, d’un chanfrein (14c) raccordant la surface extérieure (14a) à une face frontale dudit manchon. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rainure (24) de l’alésage de la bague intérieure de la rotule est pourvue de deux parois radiales. Ensemble selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la rainure (22) de la surface extérieure du manchon est pourvue de deux parois radiales. Procédé d’assemblage d’un ensemble de palier lisse selon l’une quelconque des revendications précédentes comprenant les étapes suivantes : - une étape de montage de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (24) de la bague intérieure de la rotule, - une étape d’introduction axiale du manchon (14) à l’intérieur de l’alésage (18b) de la bague intérieure de la rotule et de déformation radiale de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (24), - une étape de poussée axiale du manchon (14) jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (22) du manchon par retour élastique, et la solidarisation axiale dudit manchon et de la bague intérieure (18) de la rotule. Procédé d’assemblage d’un ensemble de palier lisse selon l’une quelconque des revendications 1 à 8 comprenant les étapes suivantes : - une étape de montage de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (22) du manchon, - une étape d’introduction axiale du manchon (14) à l’intérieur de l’alésage (18b) de la bague intérieure de la rotule et de déformation radiale de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (22), et - une étape de poussée axiale du manchon (14) jusqu’à obtenir l’introduction de l’anneau de retenue (16) à l’intérieur de la rainure (24) de la bague intérieure de la rotule par retour élastique, et la solidarisation axiale du manchon (14) et de ladite bague intérieure.