<Desc/Clms Page number 1>
Palier amortisseur de chocs pour appareils de précision L'objet de la présente invention est un palier amortisseur de chocs pour appareils de précision, étrangers au domaine de la technique de la mesure du temps, comprenant un organe cédant destiné à pivoter une extrémité de l'arbre d'un équipage mobile, engagé avec jeu dans un logement que présente un corps de palier et soumis à l'action d'un dispositif élastique agissant axialement, ledit palier comprenant en outre un élément de butée axial et un élément de butée radial, lesdits éléments étant de forme annulaire et retenant une partie annulaire extrême dudit organe cédant,
de telle sorte que ce dernier puisse se déplacer axialement dans ledit logement sous l'effet d'un choc axial et basculer autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du palier sous l'effet d'un choc latéral, ladite extrémité de l'arbre étant en contact avec une zone de l'organe cédant décalée axialement en direction dudit équipage mobile par rapport à ladite partie annulaire extrême.
On sait que certains paliers amortisseurs de chocs destinés à être montés dans des appareils qui peuvent être soumis, en service, à des fortes vibrations, sont construits de façon que l'organe cédant exerce constamment une certaine force axiale sur l'arbre qu'ils pivotent. Le dispositif élastique de ces paliers presse l'organe cédant contre l'extrémité de l'arbre, cet organe n'étant ainsi soutenu que par ladite. extrémité de l'arbre. Ces paliers sont appelés à ébat négatif.
Des paliers du type mentionné plus haut, capables d'absorber un choc latéral par un basculement de l'organe cédant sont déjà connus, mais les cons- tructions qui ont été proposées ne peuvent être utilisées que dans des paliers à ébat positif, dans lesquels l'organe cédant, lorsqu'il est dans sa position normale, appuie contre une butée fixe par rapport au corps de palier, l'arbre de l'équipage mobile étant alors tenu avec un certain jeu par l'organe cédant.
Le but de la présente invention est de créer un palier du type mentionné plus haut, qui puisse être utilisé avec un arbre à ébat négatif.
Pour cela, le palier selon l'invention comprend un piston guidé axialement dans ledit logement et mobile contre l'action dudit dispositif élastique, et ledit élément de butée axial est formé par une portion de la surface dudit piston regardant ledit équipage mobile.
Le dessin annexé représente, à titre d'exemple, trois formes d'exécution du palier selon l'invention. La fig. 1 est une coupe axiale de la première, la fig. 2 une coupe axiale partielle de la seconde, et la fig. 3 une coupe axiale partielle de la troisième de ces formes d'exécution.
Le palier représenté à la fig. 1 comprend un corps de palier 1 qui est constitué par un cylindre métallique fileté dans sa face latérale. Une fente 2 pratiquée dans sa face supérieure permet de fixer ledit corps de palier à un support taraudé au moyen d'un tournevis. Un logement cylindrique 3 est pratiqué dans le corps 1 depuis sa face inférieure. Il est fermé en partie par une rondelle 4 sertie à la base dudit corps de palier et présentant une ouverture 7. Ce palier est destiné à pivoter une extrémité d'un arbre 5 qui présente un pivot 6 dont la pointe est engagée dans le logement 3 par l'ouverture 7 de la rondelle 4.
Un ressort à boudin 14 est armé entre le fond du logement 3 et un piston 8 dont le diamètre extérieur est ajusté au diamètre du logement 3 de telle façon que ce piston puisse glisser librement dans le logement 3. Ce piston présente une face frontale 9 circu-
<Desc/Clms Page number 2>
laire, plane, contre laquelle appuie une pierre 10 constituant l'organe cédant du palier. Cette pierre est de forme tronconique. La partie supérieure, de plus grand diamètre, de la pierre 10 est ajustée au diamètre du logement 3.
Elle présente une arête circulaire arrondie 11. Dans la petite base de la pierre 10 est pratiquée une creusure conique 12, dans laquelle le pivot 6 est engagé. Comme on le voit à la fig. 1, la pointe du pivot 6 est constamment en contact avec le fond de la creusure 12. Normale- ment, la face supérieure de la pierre 10 appuie contre la face 9 du piston et la pierre 10 est pincée entre le piston 8 et le pivot 6, qui supporte donc constamment la force axiale du ressort 14. Lors d'un choc axial dans un sens ou dans l'autre, le piston 8 et la pierre 10 se déplacent axiâlement ensemble, avec le pivot 6, en armant ou en désarmant le ressort 14.
L'amplitude maximum des mouvements axiaux de l'équipage mobile et de l'organe cédant est donnée, d'une part, par la distance entre la face inférieure de la rondelle 4 et un épaulement 13 que présente l'arbre 5, et, d'autre part, par la distance entre la petite base de la pierre 10 et la face supérieure de la rondelle 4, lorsque le pivot se trouve dans sa position normale.
Si l'arbre 5 subit un déplacement latéral par rapport au palier, la pointe du pivot 6, en appuyant latéralement contre le flanc de la creusure 12, provoque un basculement de la pierre 10 qui prend la position représentée en traits mixtes à la fig. 1. Ce mouvement de basculement entraîne un déplacement axial du piston 8 qui arme le ressort 14, de sorte qu'une fois que l'effet du choc a cessé de se faire sentir, le piston 8, en appuyant sur un seul point du bord supérieur de la pierre 10 la fait basculer dans le sens inverse. La pierre 10 reprend alors sa position normale. L'ouverture 7 limite les déplacements possibles du pivot 6 en direction radiale.
Toutefois l'amplitude des déplacements possibles du pivot 6 dans le palier est déterminée en fonction des caractéristiques du ressort 14, de telle façon que tous les chocs prévisibles soient absorbés uniquement par des déplacements de l'organe cédant contre l'action du ressort 14, le pivot 6, la pierre 10 ou l'épaulement 13 ne venant en contact avec la rondelle 4 qu7excep- tionnellement. Une ouverture 15, pratiquée dans le fond du piston 8, permet à l'air contenu dans la partie supérieure du logement 3 de s'échapper lors d'une compression du ressort 14.
Le palier de la fig. 2 comprend un corps la semblable au corps 1, dans lequel est pratiqué un logement 3a fermé en partie, à sa base, par une rondelle 16 présentant une ouverture 21 de forme tronconique, d'ouverture dirigée vers le haut.
L'organe cédant de ce palier est constitué par une pierre 17 de forme cylindrique dont la face inférieure présente une creusure conique 18 plus ouverte que l'ouverture 21 et destinée à recevoir un pivot 6a formant une extrémité d'un arbre 5a. La pierre 17 est chassée dans un chaton 19 de forme générale cylindrique, mais présentant un rebord annulaire 20 s'étendant au-dessus et à l'extérieur de la pierre 17 et la débordant. Le palier décrit comprend en outre un piston 8a semblable au piston 8 et soumis à l'action d'un ressort à boudin 1.4a. Le piston 8a présente une face frontale 9a, plane et circulaire, par laquelle il appuie contre le rebord 20 et presse le chaton 19 et la pierre 17 contre le pivot 6a.
Le diamètre extérieur du rebord 20 est ajusté au diamètre du logement 3a, la face interne de ce logement formant un élément de butée radial qui empêche des développements latéraux de ce rebord. Dans la position représentée en traits pleins à la fig. 2, l'organe cédant (17, 19) du palier est monté avec un ébat négatif et ''son fonctionnement est exactement le même que celui de la fig. 1. Cependant ce palier peut aussi être utilisé avec un ébat positif.
Il suffit pour cela d'ajuster le ressort 14a de telle façon que, lorsque le pivot 6a se trouve en position normale (représentée en traits mixtes à la fig. 2), la pierre 17 appuie, sous l'action du ressort 14a contre le flanc tronconique de l'ouverture 21 de la rondelle 16. Lors d'un choc axial, le palier fonctionne comme un palier amortisseur de choc usuel, à ébat positif, c'est-à-dire que le pivot 6a, en butant contre la pierre 17, la soulève contre l'action du ressort 14a. Grâce à la surface tronconique 21, la pierre 17 se centre automatiquement, lorsque le pivot 6a revient en position normale.
Lors d'un choc latéral, en revanche, du fait du jeu axial qui est ménagé entre la pointe du pivot 6a et le fond de la creusure 18, cette pointe vient appuyer contre le flanc de cette creusure en exerçant sur lui une force qui lui est perpendiculaire. Sous l'effet de cette force, la pierre 17 et le chaton 19 basculent autour d'un axe perpendiculaire à l'axe du palier, mais le bord inférieur de la pierre 17 en glissant contre la face 21 provoque un déplacement axial de l'organe cédant qui se superpose au basculement, puisque l'angle d'ouverture de la face tronconique 21 est plus petit que celui de la creusure 18.
Lorsque le pivot 6a revient dans sa position normale, la pierre 17 glisse contre le flanc de l'ouverture 21 de la rondelle 16 et reprend également sa position normale.
Le palier représenté à la fig. 3 comprend un corps lb, un piston 8b et un ressort 14b, le corps lb présentant un logement 3b. Ce logement est fermé en partie, à sa partie inférieure, par un manchon 22 dont la face supérieure forme un épaulement 27 annulaire, plan. Une extrémité d'un arbre 5b, engagée dans le manchon 22 est pourvue d'une pierre 23 présentant, comme la pierre 17, une creusure conique 28.
Ce palier comprend en outre un organe cédant qui est composé d'un disque métallique 24 dans une ouverture centrale duquel est engagé un pivot 25. Le disque 24 présente une face supérieure plane 26 normalement en contact avec une face correspon-
<Desc/Clms Page number 3>
dante 9b du piston 8b. Le diamètre extérieur de ce disque 24 est ajusté au diamètre intérieur du logement 3b de façon à permettre un glissement du disque 24 dans le logement 3b. La pointe du pivot 25 repose dans le fond de la creusure 28. Le palier de la fig. 3 fonctionne avec un ébat négatif de l'arbre 5b, le disque 24 et le pivot 25 étant pincés entre le piston 8b et la pierre 23 de l'arbre 5b.
Lors d'un choc latéral, l'organe cédant (24, 25) peut basculer, comme l'organe (17, 19) ou comme la pierre 10.
Ce palier peut aussi être ajusté avec un ébat positif de l'arbre 5b. Dans ce cas, une force latérale appliquée contre la pointe du pivot 25 par le flanc conique de la creusure 28 provoque aussi un bas- culement du disque 24 autour d'un axe coupant l'axe du palier perpendiculairement à la direction du choc. La périphérie du disque 24 appuie, en un de ses points, sur l'épaulement 27 et, en un point diamétralement opposé, contre la face 9b du piston 8b. Le déplacement axial du piston 8b est alors plus grand, pour un même déplacement latéral de la pointe du pivot 25 que lorsque le palier est ajusté avec un ébat négatif.
Dans les trois paliers décrits, l'amplitude des déplacements de l'organe cédant sous l'effet d'un choc radial donné dépend, outre de la caractéristique du ressort, du rapport entre les dimensions axiale et radiale de l'organe cédant. En effet, le moment qui provoque le basculement de l'organe cédant est compensé, lorsque la position d'équilibre est atteinte, par un moment antagoniste proportionnel au déplacement du piston contre l'action du ressort. Le rapport entre la force latérale exercée sur l'organe cédant par l'extrémité de l'arbre de l'équipage mobile et la force axiale exercée sur ledit organe cédant par le piston est donc inversement proportionnel au rapport des distances entre les points d'application de ces forces,
et l'axe de basculement de l'organe cédant. Dans le palier de la fig. 1, par exemple, ces distances sont respectivement égales à la distance entre la face supérieure de la pierre 10 et le fond de la creusure 12 et au rayon de la face supérieure de la pierre 10. Lorsque ce rapport est égal à 1, les caractéristiques du fonctionnement du palier sous un choc radial et sous un choc axial sont identiques.
On a constaté que c'est en dimensionnant l'organe cédant de façon que ce rapport soit compris entre 0,8 et 1,2 que l'on obtient les meilleurs résultats. Lorsque ce rapport est supérieur à 1, le palier réagit à un choc axial d'une façon plus rigide qu'à un choc latéral, tandis qu'il réagit d'une façon inverse lorsque ledit rapport est inférieur à 1. Les pivots 6, 6a et 25 peuvent être métalliques, comme les pivots usuels des arbres d'équipages mobiles. Toutefois, ils peuvent aussi être faits d'une autre matière, telle par exemple, qu'une pierre synthétique. Un pivot en pierre synthétique présente dans le cas d'un palier à ébat négatif l'avantage de réduire le couple de frottement entre le pivot et la pierre qui le supporte.