FR2515285A1 - Articulation a rotule - Google Patents

Abstract

ARTICULATION A ROTULE, CARACTERISEE PAR LE FAIT QU'ELLE COMPREND UN TOURILLON 1 COMPORTANT UNE ROTULE 2 A SON EXTREMITE DE TETE, UN MANCHON 3 AUQUEL EST INCORPORE UN RECEPTACLE POUR L'ADMISSION DE LADITE ROTULE, ET UN ANNEAU METALLIQUE ELASTIQUE 4 DANS LEQUEL EST MENAGEE UNE FENTE 4 ET APTE A RETENIR LADITE ROTULE A ROTATION A L'INTERIEUR DUDIT RECEPTACLE, LEDIT RECEPTACLE ETANT FORME D'UN CORPS PRINCIPAL 6 ET D'UN CORPS AUXILIAIRE 12 APTE A ETRE FIXE RIGIDEMENT SUR LEDIT CORPS PRINCIPAL, ET AU MOINS LEDIT CORPS PRINCIPAL ETANT FORME EN MATIERE PLASTIQUE, LA RETENUE DE LADITE ARTICULATION DANS LEDIT MANCHON ETANT EFFECTUEE PAR MISE EN POSITION DUDIT ANNEAU METALLIQUE ELASTIQUE A L'INTERIEUR DUDIT RECEPTACLE AVANT DE FIXER LEDIT CORPS AUXILIAIRE SUR LEDIT CORPS PRINCIPAL, ET ENFONCEMENT DE LADITE ROTULE DANS LEDIT RECEPTACLE, EN PROVOQUANT AINSI L'ELARGISSEMENT DE LADITE FENTE DE L'ANNEAU METALLIQUE ELASTIQUE SOUS L'EFFET DE L'EQUATEUR DE LADITE ROTULE ET LE GLISSEMENT DE CELUI-CI A DEPASSEMENT DE L'ANNEAU, EN PERMETTANT EN CONSEQUENCE AUDIT ANNEAU DE MAINTENIR LADITE ROTULE EN PRISE.

Description

ARTICULATION A ROTULE

La présente invention concerne une articulation à rotule dans laquelle un manchon, servant à retenir à rotation à l'intérieur de celui-ci une rotule d'extrémité d'un

tourillon, est réalisé en matière plastique.

Dans les articulations à rotule courantes, le manchon ou partie femelle de l'articulation est réalisé en un matériau métallique similairement au tourillon et est pourvu sur l'une de ses parties d'extrémité d'une cavité ayant une profondeur légèrement supérieure au rayon de la rotule du tourillon et une ouverture d'entrée d'un diamètre légèrement supérieur au diamètre équatorial de ladite rotule Pour que le manchon selon cette construction retienne en position de façon sûre la rotule du tourillon, il est nécessaire d'utiliser un anneau métallique élastique présentant une fente et ayant un diamètre légèrement supérieure au diamètre de l'ouverture de la cavité La retenue de la rotule dans le manchon s'effectue en insérant tout d'abord à force l'anneau métallique élastique dans la cavité à travers l'ouverture de celle-ci, en provoquant le rapprochement des bords de la fente dudit anneau et la contraction radiale de celui-ci, puis en emboîtant à force la rotule du tourillon dans la cavité à travers l'ouverture de celle-ci en permettant ainsi à l'anneau métallique de s'élargir radialement en vertu de la présence de sa fente pour glisser sur la rotule en cours de pénétration jusqu'à une distance s'étendant au-delà de la périphérie équatoriale de celle-ci, en laissant l'anneau métallique élastique maintenir fermement en prise la rotule à l'intérieur de la cavité et empêcher le tourillon de s'échapper du manchon Cette opération de sertissage de l'anneau métallique dans la cavité au-delà de l'ouverture, en forçant ledit anneau métallique à se contracter radialement, exige beaucoup de temps et d'effort En outre, ledit manchon n'a d'autre alternative que de compter uniquement sur l'élasticité de l'anneau métallique présentant la fente, pour la force de retenue nécessaire pour empêcher que le tourillon ne se sépare du manchon L'anneau métallique est fabriqué par enroulement d'un fil métallique Ce facteur a pour effet que le diamètre de l'anneau et la taille de la fente ménagée dans celui-ci peuvent varier d'une pièce à l'autre, une telle variation pouvant entraîner une absence d'uniformité de la force de retenue. Dans le but d'empêcher l'anneau métallique élastique de s'échapper en glissant hors de la cavité, celle-ci est pourvue d'un gradin annulaire qui fait saillie dans ladite cavité à partir de la paroi généralement sphérique définissant la cavité Comme ledit gradin annulaire ne peut pas être formé d'une seule pièce avec le manchon en raison de restrictions d'usinage, il est produit par lamage au tour une fois que le manchon a été réalisé par forgeage Ainsi, l'aménagement de ce gradin annulaire nuit à l'efficacité de

l'opération d'usinage et augmente le coût de production.

En vue de résoudre tous les problèmes précités, on a mis au point des articulations à rotule utilisant des manchons réalisés en matière plastique (par exemple, brevet français N O 76 11275) Bien que l'adoption de manchons en matière plastique dans lesdites articulations à rotule ait indéniablement servi à protéger lesdites articulations contre la rouille et à diminuer leur poids global, elle a par contre fait naître des inconvénients Des articulations à rotule de ce type sont principalement utilisées comme joints de ressorts pneumatiques dans les portières arrière d'automobiles Normalement, des charges très lourdes sont imposées sur ces composants Dans le cas d'articulations à rotule utilisant des manchons en matière plastique, les dispositifs prévus du côté de la carrosserie du véhicule ou du côté de la portière pour retenir en position les rotules des articulations sont les pattes de fixation qui sont formées d'une seule pièce avec les manchons en matière plastique desdites articulations En raison de la nature cassante de la matière plastique utilisée, on observe fréquemment une séparation accidentelle des rotules à partir

de leurs manchons en matière plastique.

Le but de l'invention est notamment de disposer d'une articulation à rotule pourvue d'un manchon apte à exclure la formation de rouille, qui est un défaut inhérent aux manchons métalliques, en permettant d'obtenir une diminution du poids global de ladite articulation à rotule, et à produire une force de retenue en position de la rotule du tourillon, notablement améliorée. Conformément à l'invention, l'objectif précité est atteint par une articulation à rotule, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tourillon comportant une rotule à son extrémité de tête, un manchon auquel est incorporé un réceptacle pour l'admission de ladite rotule, et un anneau métallique élastique dans lequel est ménagée une fente et qui est apte à retenir ladite rotule à rotation à l'intérieur dudit réceptacle, ledit réceptacle étant formé d'un corps principal et d'un corps auxiliaire apte à être fixé rigidement sur ledit corps principal, et au moins ledit corps principal étant formé en matière plastique, la retenue de ladite rotule dans ledit manchon étant effectuée par mise en position dudit anneau métallique élastique à l'intérieur dudit réceptacle avant de fixer ledit corps auxiliaire sur ledit corps principal, et enfoncement de ladite rotule dans ledit réceptacle, en provoquant ainsi l'élargissement de ladite fente de l'anneau métallique élastique sous l'effet de l'équateur de ladite rotule et le glissement de celui-ci à dépassement de l'anneau, en permettant en conséquence audit

anneau de maintenir ladite rotule en prise.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement à la lecture de la description

qui va suivre de quelques exemples de réalisation donnés à titre indicatif, mais nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe montrant en représentation explosée, un mode de réalisation de l'articulation à rotule de l'invention; la figure 2 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe montrant, a l'état assemblé, l'articulation à rotule de la figure 1; la figure 3 est une vue en plan d'un anneau destiné à être utilisé dans l'articulation à rotule de la figure 1; la figure 4 est une vue en élévation latérale, partiellement en coupe, montrant en représentation explosée, un second mode de réalisation de l'articulation à rotule de l'invention; la figure 5 est une figure en élévation latérale, partiellement en coupe, montrant, l'état assemblé, l'articulation à rotule de la figure 4; la figure 6 est une figure en élévation latérale en coupe représentant un troisième mode de réalisation de l'articulation à rotule de l'invention; la figure 7 est une vue en plan de l'articulation à rotule de la figure 6; la figure 8 est une vue en coupe transversale représentant l'articulation à rotule de la figure 6, avec son chapeau desserré; la figure 9 est une vue en élévation latérale en coupe montrant, en représentation explosée le manchon de montage de la rotule de la figure 6; la figure 10 est une vue en plan d'un anneau destiné à être utilisé dans l'articulation à rotule de la figure 6; et la figure 1 l est une vue en élévation latérale en coupe représentant un quatrième mode de mise en oeuvre de

l'articulation à rotule de l'invention.

Les figures 1, 3 illustrent le premier mode de réalisation de l'articulation à rotule de l'invention Un tourillon 1 comporte une rotule 2 ménagée à son extrémité et un manchon 3 réalisé en une matière plastique retient de façon inamovible la rotule 2 précitée à l'une de ses parties d'extrémité par un anneau métallique 4 élastique Le manchon 3 se compose d'un corps principal 6 présentant une vis de serrage 5 fixée rigidement à l'autre partie d'extrémité dudit manchon par engagement hélicoïdal dans celui-ci ou par introduction en position pendant le moulage de la matière plastique, et d'un corps auxiliaire 12 moulé, par exemple en matière plastique, séparément du corps principal 6 et rigidement fixé au corps principal de façon à donner naissance à un réceptacle pour y retenir la rotule 2 Dans le premier mode de réalisation, le corps principal 6 est pourvu à l'une de ses parties d'extrémité d'un trou 7 de forme générale tubulaire, perforé dans la direction verticale Ce trou 7 comprend une partie inférieure 8 ayant un diamètre intérieur légèrement plus grand que le diamètre de la rotule 2, une partie conique 9 ayant un diamètre intérieur croissant graduellement en allant vers le haut, et une partie cylindrique 10 s'étendant vers le haut suivant un diamètre intérieur fixe, à partir de l'extrémité supérieure de la partie conique 9 Dans le mode de réalisation représenté, une protubérance 11 légèrement surélevée est ménagée sur la surface de la paroi intérieure de la partie cylindrique 10 à

mi-chemin sur la hauteur de celle-ci.

Le.corps auxiliaire 12 comprend une paroi tubulaire 13 apte à être insérée par le bas dans la partie cylindrique précitée, et une paroi formant couvercle 14 apte à arrêter l'extrémité supérieure de la paroi tubulaire 13 A la paroi de couvercle 14 est incorporée d'une seule pièce une collerette 14 ' qui se prolonge au-delà de la périphérie de la paroi tubulaire 13 et est apte à venir en appui rigide sur la surface supérieure du corps principal 6 L'intérieur de la paroi tubulaire a la forme d'un dôme destiné à recevoir la rotule 2 sur une profondeur dépassant légèrement la périphérie équatoriale 2 ' constituant la limite de l'hémisphère supérieure de la rotule 2 La longueur en direction du bas de la paroi tubulaire est fixée de façon que l'extrémité inférieure de ladite paroi tubulaire puisse parvenir directement sur l'extrémité supérieure de la partie conique 9 ou légèrement au-dessus de ladite extrémité, lorsque la collerette 14 ' est venue en contact avec la surface supérieure du corps principal et que la paroi tubulaire est introduite à demeure à l'intérieur de la partie cylindrique 10 du trou 7 Dans le mode de réalisation considéré, afin de permettre à la protubérance Il précitée d'empêcher que le corps auxiliaire 12 déjà mis en place dans la partie cylindrique 10 puisse être accidentellement déplacé, on confère à la demi-partie inférieure 13 a de la paroi tubulaire 13 un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre intérieur de la partie cylindrique 10 et on ménage au-dessus de la demi- partie inférieure 13 a, une gorge annulaire 14 " destinée à recevoir la protubérance 11 Lorsque le corps auxiliaire est enfoncé par abaissement avec une force légère dans la partie cylindrique 10 du trou 7, la demi- partie inférieure 13 a de la paroi tubulaire glisse par suite vers le bas en dépassant la protubérance pour venir s'encliqueter de façon non extractible sur le bord inférieur de ladite protubérance 11 une fois que la collerette 14 ' est

venue buter contre la surface supérieure du corps principal.

Préalablement à l'assemblage de l'articulation à rotule, on dépose l'anneau métallique 4, ayant un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre de la rotule 2 et un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur de l'extrémité inférieure de la partie conique 9, dans le trou 7 o il est reçu de façon à être bien ajusté le long de la paroi intérieure de la partie conique à l'extrémité inférieure de celle- ci Ensuite, on introduit le corps auxiliaire en l'abaissant dans le trou et on l'ajuste rigidement dans la partie cylindrique 10, puis on enmanche à force vers-le haut la rotule 2 du tourillon dans le trou 7 à travers la partie inférieure 8 Pendant l'introduction de la rotule 2, l'anneau 4 est poussé par la rotule en remontant

jusqu'à la partie conique, car le diamètre intérieur de-

l'anneau 4 est légèrement inférieur au diamètre équatorial de la rotule Lorsque l'anneau atteint l'extrémité inférieure du corps auxiliaire, il ne lui est plus possible de poursuivre son mouvement ascendant En conséquence, la rotule peut pénétrer à force au-delà de l'anneau en provoquant l'élargissement de ce dernier en vertu de la présence de la fente 4 ' jusqu'à ce que la périphérie équatoriale 2 ' de la rotule s'élève légèrement au-dessus de l'anneau, le sommet de la rotule venant sensiblement en contact avec la surface inférieure de la paroi de couvercle 14 L'anneau, tendant maintenant à se-contracter à son diamètre initial, glisse en descendant, sur la surface de l'hémisphère inférieure de la rotule et, après avoir repris son diamètre initial, vient reposer le long de la surface de la paroi intérieure de la

partie conique à l'extrémité inférieure de celle-ci.

Dans sa nouvelle position, l'anneau empêche la rotule de tomber et permet, par suite, au tourillon 1 de produire un

mouvement de rotation par rapport au manchon 3.

On peut laisser simplement tomber l'anneau élastique 4 dans le trou à travers l'extrémité supérieure de la partie cylindrique 10 sans qu'il ait besoin d'être contracté radialement Les extrémités opposées d'une boucle de fil métallique élastique formant la fente 4 ' de l'anneau, peuvent être, par suite, amenées aussi près l'une de l'autre que possible, comme représenté dans la figure 3 Par comparaison avec l'articulation à rotule courante qui utilise un anneau présentant une fente large en forme de boucle de fil métallique élastique dont les extrémités opposées sont séparées de façon assez ample pour permettre l'introduction de l'anneau dans la cavité du manchon par réduction forcée du diamètre dudit anneau, l'articulation à rotule de l'invention bénéficie de l'avantage que l'anneau offre une force de retenue en position de la rotule, fortement accrue En'outre, comme la rotule est retenue en position de façon que son sommet soit sensiblement en contact avec la surface inférieure de la paroi de couvercle du corps auxiliaire, il est maintenant possible pour le tourillon de produire un jeu quelconque dans sa direction initiale en se trouvant empêché

d'engendrer du bruit.

Conformément à l'invention, il suffit que seul le

corps principal du manchon soit réalisé en matière plastique.

Comme le corps auxiliaire est plus petit, il peut être réalisé en un matériau métallique sans augmenter de façon appréciable le poids global de l'articulation à rotule Dans le mode de réalisation considéré, le corps auxiliaire ajusté dans le corps principal est empêché de subir une séparation accidentelle en vertu de la présence de la protubérance ll et de la gorge annulaire 14 " Par ailleurs, on peut rendre superflue la prévention de la séparation accidentelle en formant respectivement un taraudage sur la surface intérieure de la partie cylindrique 10 et un filetage sur la surface extérieure de la paroi tubulaire et en ajustant hélicoldalement, rigidement l'une sur l'autre, la partie cylindrique 10 et la paroi tubulaire, ou encore en les soudant ensemble, ou en les solidarisant mutuellement par

soudage par fusion à haute fréquence.

Dans le second mode de réalisation représenté dans la figure 4 et la figure 5, le réceptacle du manchon destiné à recevoir la rotule est divisé en deux moitiés égales par rapport à un plan perpendiculaire à la périphérie équatoriale 2 ' de la rotule, l'une des deux moitiés étant prévue dans le corps principal 10 et l'autre moitié dans le corps auxiliaire 12 Le réceptacle est par suite achevé en soudant le corps principal 6 et le corps auxiliaire 12 suivant le plan de

séparation, par exemple par chauffage à haute fréquence.

Le réceptacle est constitué dans sa forme complète par une partie d'extrémité inférieure 15 s'ouvrant vers le bas, ayant un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre de la rotule à l'équateur, une partie conique 16 ayant un diamètre intérieur croissant graduellement en allant vers le haut depuis la partie inférieure 5, et un évidement'17 en forme de dôme destiné à recevoir la rotule depuis le sommet de celle-ci jusqu'à une petite distance en dessous de sa périphérie équatoriale Le corps principal et le corps auxiliaire incorporent chacun respectivement l'une des deux moitiés du réceptacle Eventuellement, une protubérance peut être ménagée en une position convenable sur l'une des surfaces opposées du corps principal ou du corps auxiliaire, et un évidement destiné à recevoir la protubéranceprécitée peut être ménagé à la position correspondante dans l'autre

surface opposée.

Egalement dans ce mode de réalisation, on utilise un anneau métallique 4 élastique dont les extrémités 10 disjointes se trouvent mutuellement rapprochées de part et d'autre de la fente 4 ' Préalablement à la jonction intime des surfaces opposées du corps principal et du corps auxiliaire, on place l'anneau métallique élastique entre les moitiés opposées de la partie conique 16 Consécutivement, on réunit le corps principal et le corps auxiliaire dans un état

correctement aligné par collage ou soudage à haute fréquence.

Bien entendu, ledit anneau a un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre équatorial de la rotule et un diamètre extérieur légèrement supérieur au diamètre intérieur de la partie inférieure 15 ou du diamètre intérieur à l'extrémité inférieure de la partie conique 16. Dans la construction décrite ci-dessus, l'anneau 4 est arrêté en place par l'extrémité inférieure de la partie conique Dans l'anneau ainsi arrêté en place, la rotule du tourillon est poussée dans le sens ascendant à l'intérieur du réceptacle jusqu'à ce que la périphérie équatoriale de ladite

rotule ait glissé vers le haut en dépassant ledit anneau 4.

Dans ce mode de réalisation, la face d'épaulement 18 ménagée dans la limite entre l'extrémité supérieure de la partie conique 16 et l'évidement 17 en forme de dôrée sert à limiter à un certain degré le mouvement ascendant de l'anneau 4 et permet à la rotule d'écarter la fente 4 ' de l'anneau et

d'élargir radialement celui-ci.

Dans ce mode de réalisation, comme le corps principal et le corps auxiliaire du manchon sont tous deux réalisés en matière plastique, le manchon est de faible poids L'anneau peut être totalement dépourvu de fente En l'absence de cette fente, l'anneau produit une force de retenue en position de la rotule, plus grande Ainsi, le mode de réalisation considéré est aussi efficace que le mode de réalisation

décrit ci-dessus.

Le troisième mode de réalisation représenté dans les figures 6-10 fait usage d'un anneau métallique élastique présentant une fente largement espacée Lorsque l'anneau métallique est placé dans l'articulation à rotule assemblée, l'écartement de la fente dudit anneau métallique est inférieur à celui o l'anneau métallique est laissé au repos dans son état initial Ainsi, la force nécessaire pour empêcher le tourillon de tomber de l'articulation à rotule peut provenir non seulement de l'élasticité de l'anneau métallique, mais également du fait que le diamètre de l'anneau se trouve diminué et que l'écartement de la fente

dudit anneau se trouve réduit.

En se référant mairtenant auxdites figures, on mentionnera que le tourillon 1 présente à son extrémité supérieure une rotule 2 et qu'il est réalisé en un matériau métallique Le corps principal 6 du manchon est pourvu à l'une de ces parties d'extrémité d'un réceptacle 19 perforé dans une direction verticale pour recevoir la rotule Un chapeau 20, se présentant comme un corps auxiliaire, est apte à être engagé hélicoldalement par le bas dans le réceptacle 19 de la rotule Le corps principal 6 et le chapeau 20 sont

réalisés séparément en matière plastique.

Le réceptacle 19 est pourvu dans la moitié supérieure de sa zone intérieure, d'une partie cylindrique 21 contenant

un taraudage 21 ' sur la surface de sa paroi intérieure.

L'extrémité inférieure de ladite partie cylindrique se poursuit par une face conique 22 ayant un diamètre intérieur diminuant en allant vers le bas A l'extrémité inférieure de la surface conique 22, est prévu un gradin 22 ' faisant légèrement saillie à partir de la surface de la paroi intérieure L'extrémité inférieure du gradin se prolonge en un trou cylindrique 23 ayant un diamètre égal ou légèrement supérieur au diamètre à l'équateur 2 ' de la rotule 2 Le chapeau 20 est pourvu d'une paroi tubulaire 24 présentant sur sa périphérie un filetage 24 ' adapté au taraudage 21 ' précité et ayant un diamètre intérieur égal ou légèrement supérieur au diamètre équatorial de la rotule, et d'une paroi supérieure 25 fermant l'extrémité supérieure de la paroi tubulaire et présentant une collerette 25 ' ménagée tout autour de sa périphérie et s'étendant vers l'extérieur à partir de la périphérie de la paroi tubulaire 24 La paroi tubulaire 24 est pourvue d'une partie de prolongement 26

s'étendant vers le bas au-delà de la limite du filetage 24 '.

La surface extérieure de la partie de prolongement 26 forme une surface conique 26 ' appariée à la surface conique 22 du réceptacle. Le mode de réalisation considéré fait usage d'un anneau métallique 27 qui contient une large fente 27 ' et qui est réalisé en un fil métallique élastique Sous l'effet de l'engagement dudit chapeau dans le réceptacle et de la pression exercée sur l'anneau métallique 27 par l'extrémité inférieure de la partie de prolongement 26 du chapeau contre il le gradin 22 ' se trouvant à l'extrémité inférieure de la surface conique 22, la fente de l'anneau se rétrécit et le

diamètre dudit anneau diminue.

En admettant que le diamètre à l'équateur 2 ' de la rotule 2 soit de 10 mm, l'anneau métallique 12 formé par enroulement d'un fils métallique de 1 mm de diamètre avec une dimension de fente de 3,5 mm, un diamètre intérieur dans l'intervalle de 9,8 à 10,2 mm et un diamètre extérieur dans l'intervalle de 11,8 à 12,2 mm, peut être aisément ajusté sur la rotule de façon à dépasser l'équateur de celle-ci Le diamètre intérieur de la partie cylindrique 21 du réceptacle est de 13,1 mm, celui de la surface conique 22 à l'extrémité convergente est de 10,6 mm, et celui du trou cylindrique 23 est de 10,0 mm En conséquence, la profondeur du gradin 22 ' est de 0,3 mm, le diamètre extérieur de la paroi tubulaire 24 du chapeau est de 13 mm, le diamètre intérieur du chapeau à l'emplacement o l'intérieur du chapeau vient en contact avec l'équateur de la rotule est compris dans l'intervalle de 10 à 10,1 mm, le diamètre intérieur étant légèrement augmenté vers le bas suivant l'angle d'environ 50, et le diamètre extérieur à l'extrémité inférieure de la partie de prolongement, à savoir le gradin de la surface conique 26 ', est dans

l'intervalle de 11,4 à 11,6 mm.

On assemble l'articulation à rotule du mode de réalisation considéré en faisant passer la rotule 2 vers le haut à travers le réceptacle 19 du corps principal,, puis en ajustant l'anneau métallique 27 sur la rotule 2 en le faisant descendre sur celle-ci jusqu'à ce que son extrémité inférieure vienne se placer en dessous de l'équateur 2 ' de la rotule, en abaissant consécutivement le tourillon et en introduisant hélicoldalement le chapeau par le bas dans le réceptacle Cet assemblage peut être par ailleurs effectué par insertion de l'anneau métallique 27 vers le bas dans le réceptacle 19, puis en vissant hélicoldalement dans une faible mesure le chapeau, en introduisant la rotule vers le haut dans le réceptacle jusqu'à ce que l'équateur de la rotule remonte au-delà de l'anneau métallique, et en terminant le montage par vissage hélicoïdal du chapeau dans

sa mesure complète.

Dans tous les cas, comme le diamètre intérieur de l'anneau métallique est légèrement supérieur ou légèrement inférieur au diamètre à l'équateur de la rotule, ladite rotule peut être insérée sans rencontrer absolument aucune résistance lorsque le diamètre inférieur de l'anneau métallique est supérieur ou on peut faire passer la rotule dans l'anneau métallique avec-l'application d'une force assez légère pour écarter la fente de l'anneau dans une certaine mesure à l'intérieur du réceptacle Lorsque le chapeau est monté complètement par vissage hélicoïdal dans le réceptacle, l'anneau métallique se trouve abaissé au dessous de la surface conique 22 par la pression exercée par l'extrémité inférieure du chapeau Pendant ce temps, la fente 27 ' de l'anneau se trouve rétrécie et le diamètre intérieur de l'anneau diminue en dessous du diamètre équatorial de la rotule Ainsi, l'anneau est maintenu abaissé en dessous de l'extrémité inférieure 22 ' de la surface conique: A la différence de l'anneau métallique classique qui fait seulement appel à la propre élasticité, l'anneau métallique dudit mode de réalisation de l'invention acquiert la force nécessaire pour empêcher le tourillon de s'échapper en glissant du manchon, à partir de la force avec laquelle le chapeau presse vers le bas l'anneau métallique en dessous de l'extrémité inférieure de la surface conique et diminue le diamètre de l'anneau métallique Ainsi, une force désirée pour la retenue de la rotule dans le réceptacle peut très librement provenir aussi bien de l'élasticité de l'anneau que

de la force de compression exercée par le chapeau.

Lorsque la fente 27 ' est ménagée dans l'anneau métallique 27 pendant la fabrication dudit anneau, les bords opposés 27 a, 27 b viennent se placer de biais, comme représenté Ensuite, lorsque le chapeau est complètement vissé hélicoldalement dans le réceptacle, les extrémités opposées ainsi maintenues de biais, l'une par rapport à l'autre, sont comprimées entre l'extrémité inférieure du chapeau et la face d'extrémité du côté inférieur de la surface connue 22 Comme le chapeau est élastiquement pressé

2.515285.

vers le haut, tout jeu possible entre le chapeau et le corps

principal du manchon est éliminé.

Lorsqu'il se produit quelque incident mécanique entre l'objet auquel le corps principal du manchon est fixé par la vis 5 et l'objet auquel le tourillon est rigidement fixé, comme c'est le cas entre la carrosserie d'une automobile et la portière du hayon pour l'ouverture et la fermeture d'une baie de carrosserie, il peut éventuellement

devenir nécessaire de retirer l'articulation de la rotule.

Dans le mode de réalisation considéré, on peut desserrer le chapeau dans une mesure désirée à partir du réceptacle Par suite, par un léger desserrage du chapeau au lieu de retirer le tourillon ou le corps principal du manchon, l'anneau métallique 27 peut remonter le long de la surface conique 22 et son diamètre peut augmenter sous l'effet de son élasticité propre En tirant le tourillon vers le bas, on permet par suite à la rotule de glisser dans l'anneau métallique pour sortir de réceptacle Ainsi, on peut désassembler l'articulation à rotule Après avoir réparé l'incident mécanique, on peut réassembler l'articulation à rotule par insertion vers le haut de la rotule dans le réceptacle et montage du chapeau par vissage hélicoïdal dans ledit réceptacle. La Fig 8 représente l'articulation à rotule du mode de réalisation considéré, avec le chapeau 20 légèrement desserré Dans ce -cas, l'anneau 27 a un diamètre intérieur légèrement inférieur au diamètre équatorial de la rotule Par suite, l'anneau vient entourer la rotule immédiatement en dessous de l'équateurde celle-ci Il peut se produire un espace annulaire entre la périphérie de l'anneau et la surface intérieure du réceptacle, précisément l'extrémité supérieure de la surface conique 23 ou l'extrémité inférieure de la partie cylindrique 21 Même lorsque le diamètre intérieur de l'anneau est légèrement inférieur au diamètre équatorial de la rotule, en tirant par suite vers le bas le tourillon, on permet à l'équateur de la rotule d'élargir l'anneau pour se déplacer en glissant au-delà de celui- ci En conséquence, le tourillon sort du réceptacle On peut réassembler l'articulation à rotule en introduisant inversement la rotule du tourillon de façon à la faire remonter dans le réceptacle, en permettant ainsi à l'équateur de la rotule d'élargir l'anneau pour forcer son avancement à travers celui-ci, puis en montant le chapeau par vissage hélicoïdal dans le réceptacle Lorsque le diamètre intérieur de l'anneau est légèrement supérieur au diamètre équatorial de la rotule, le desserrage du chapeau permet à l'équateur de la rotule de se déplacer pour déplacer l'anneau sans rencontrer de résistance quelconque En conséquence, le tourillon vient à se desserrer entièrement de lui-même

lorsqu'on désassemble l'articulation à la rotule.

Conformément à l'invention, l'anneau métallique peut produire sa résistance de retenue prévue, même lorsqu'il survient quelque erreur dans les dimensions de l'anneau métallique lors de sa fabrication (en particulier lorsque le diamètre est supérieur au diamètre du plan de fabrication), car la partie de prolongement du chapeau presse l'anneau métallique en dessous de la surface conique du réceptacle de la rotule et contracte l'anneau métallique au diamètre

prescrit, comme décrit ci-dessus.

La partie supérieure de l'intérieur du chapeau 20 peut être propre à recevoir l'hémisphère supérieure de la rotule 2 ou à venir en contact dans une zone annulaire avec la surface située au-dessus de l'équateur de la rotule Par ailleurs, une pluralité de parois triangulaires 28 peuvent être ménagées d'une seule pièce sur la partie intérieure supérieure du chapeau comme dans le troisième mode de réalisation, de façon que lesdites parois triangulaires

puissent venir en contact avec la rotule par le dessus.

Pour empêcher le chapeau 20 une fois serré, de se desserrer spontanément, ledit chapeau peut être pourvu d'une pièce flexible 20 ' prolongeant ledit chapeau en faisant saillie et contenant une protubérance 29 a dirigée vers le bas, de façon que ladite protubérance 29 a puisse plonger dans un trou 29 b ménagé dans le corps principal 6 du manchon une fois que le chapeau a été complètement mis en place La protubérance 29 a et le trou 29 b coopèrent pour servir de dispositif 29 destiné à empêcher le chapeau de produire un mouvement de rotation par rapport au manchon Une séparation désirée du chapeau à partir du manchon, peut être obtenue par déplacement vers le haut de la pièce de prolongement 20 ' et extraction de la protubérance 29 a du trou 29 b D'une manière désirable, sur le côté supérieur du chapeau 20 doivent-être prévus des trous 30 d'engagement propres à recevoir les pointes d'un outil destiné à être utilisé pour mettre en place le chapeau dans le manchon ou pour le desserrer de celuici A la place desdits trous d'engagement 30, on peut prévoir une encoche en forme de + ou propre à recevoir, par

exemple, l'introduction de la pointe d'un tournevis.

Il est souhaitable que le filetage 24 ' ménagé sur la périphérie du chapeau et le taraudage 21 ' ménagé sur la surface de la paroi intérieure du réceptacle soient des filets multiples de façon qu'un tour ou deux tours complets

du chapeau suffisent à assurer un serrage complet.

Dans la mise en oeuvre décrite jusqu'à présent, le chapeau est apte à être mis en place dans le manchon ou

retiré de celui-ci par un mouvement de vissage.

Eventuellement, la fixation du chapeau dans le manchon peut être effectuée en ménageant une protubérance sur la périphérie du chapeau ou la surface de la paroi intérieure de la partie cylindrique du réceptacle, et une gorge en forme de L sur la surface restante, en introduisant le chapeau dans le réceptacle de façon à permettre à la protubérance de se déplacer suivant le côté longitudinal de la gorge en forme de L, et à laisser le dispositif d'engagement 29 achever sa jonction propre lorsque le parcours de la protubérance dans le côté latéral de la gorge en forme de L est terminé Si on le désire, on peut souder le chapeau au réceptacle de façon à

les rendre inséparables, par un chauffage à haute fréquence.

Pour empêcher une séparation accidentelle du chapeau à partir du corps principal du manchon, une petite protubérance 22 a de dimension assez réduite pour éviter de gêner la pénétration de la rotule 2 dans le trou cylindrique 23, peut être ménagée sur la zone intérieure de la surface conique 22 du réceptacle 19 de la rotule et une encoche 26 a peut être ménagée sur la périphérie à l'extrémité inférieure de la partie de prolongement 26 du chapeau 20 (Fig 11) La retenue de la rotule par l'anneau 27 est obtenue par introduction de l'anneau 27 dans le réceptacle dans une position telle que la fente 27 ' dudit anneau 27 puisse s'aligner avec la petite protubérance 22 a, insertion de la rotule 2 dans le réceptacle

19, et -serrage -hélicoïdal du chapeau 20 dans le réceptacle.

L'articulation à rotule ainsi assemblée peut être désassemblée en faisant tourner le chapeau 20 dans la direction du desserrage, en faisant naître un espace entre la surface conique 22 du réceptacle 19 et l'extrémité inférieure de -la partie de prolongement 26 du chapeau 20 et en élargissant assez la fente 27 ' de l'anneau 27 pour libérer la rotule du réceptacle Les extrémités opposées 27 a, 27 b de l'anneau 27 de part et d'autre de la fente sont maintenues de biais, de façon que l'extrémité 27 a soit pressée contre la surface conique 22 du réceptacle et que l'autre extrémité 27 b soit pressée contre l'extrémité inférieure de la partie de prolongement du chapeau 20 Si l'on essaie de continuer à faire tourner le chapeau 20, on n'obtient seulement comme résultat que les extrémités opposées 27 a, 27 b de l'anneau viennent s'engager contre la petite protubérance 22 a de la surface conique et l'encoche 26 a prévue sur la surface inférieure de la partie de prolongement 26 du chapeau 20, si bien que le chapeau se trouve encore davantage empêché de tourner Par suite, la séparation du tourillon à partir du réceptacle peut être obtenue simplement en faisant tourner 2 chapeaux dans sa direction de desserrage Le déplacement défectueux, sinon possible, de l'anneau et d'une autre pièce concommittante par suite de la séparation du chapeau, peut en conséquence être empêché D'autre part, le travail exigé pour loger la rotule avec une retenue sure par le réceptacle, peut

être facilité.

Comme il apparaît clairement dans la description

précitée, conformément à l'invention on réalise le manchon de l'articulation en rotule en matière plastique afin de diminuer le poids global de ladite articulation et d'empêcher que dans celle-ci s'accumule de la rouille En soumettant des articulations à rotule fabriquées selon l'invention au test d'évaluation de la force d'extraction de la rotule, on obtient invariablement dans les différents essais réalisés au cours du test, des valeurs de la force d'extraction dans l'intervalle de 200 à 250 kg Aucune desdites articulations à rotule ne s'est avérée cassante du fait de leur matériau de fabrication Lesdites articulations sont utilisables de façon aussi efficace que les articulations à rotule utilisant

des manchons métalliques.

Claims (4)

-REVENDICATIONS

1 Articulation à rotule, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tourillon ( 1) comportant une rotule ( 2) à son extrémité de tête, un manchon ( 3) auquel est incorporé un réceptacle pour l'admission de ladite rotule, et un anneau métallique élastique ( 4) dans lequel est ménagée une fente ( 4 ') et apte à retenir ladite rotule à rotation à l'intérieur dudit réceptacle, ledit réceptacle étant formé d'un corps principal ( 6) et d'un corps auxiliaire ( 12) apte à être fixé rigidement sur ledit corps principal, et au moins ledit corps principal étant formé en matière plastique, la retenue de ladite articulation dans ledit manchon étant effectuée par

mise en position dudit anneau métallique élastique à l'inté-

rieur dudit réceptacle avant de fixer ledit corps auxiliaire sur ledit corps principal, et enfoncement de ladite rotule dans ledit réceptacle, en provoquant ainsi l'élargissement de ladite fente de l'anneau métallique élastique sous l'effet de l'équateur de ladite rotule et le glissement de celui-ci à dépassement de l'anneau, en permettant en conséquence audit

anneau de maintenir ladite rotule en prise.

2 Articulation à rotule selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les extrémités de l'anneau métallique élastique ( 4), mutuellement opposées de part et d'autre de la fente ( 4 ') sont maintenues en contact étroit

l'une avec}'autre.

3 Articulation à rotule, caractérisée par le fait qu'elle comprend un tourillon ( 1) comportant une rotule ( 2) à l'une de ses extrémités de tête, un manchon ( 29) réalisé en

matière plastique et pourvu à l'une de ces parties d'extrémi-

tés d'un réceptacle ( 19) perforé verticalement destiné à re-

cevoir la rotule par introduction dirigée vers le haut, un corps auxiliaire ( 20) apte à être introduit vers le bas dans le réceptacle et ajusté rigidement dans ce dernier, et un anneau métallique élastique ( 27) présentant une fente et ayant

un diamètre intérieur légèrement supérieur ou légèrement in-

férieur au diamètre équatorial de ladite rotule, ledit récep-

tacle étant pourvu d'une surface conique ( 22) ayant un dia-

mètre intérieur en diminuant graduellement vers le bas de façon que le diamètre intérieur à l'extrémité inférieure de ladite surface soit-égal ou légèrement supérieur au diamètre équatorial de ladite rotule, ledit corps auxiliaire étant pourvu sur sa partie intérieure d'une paroi tubulaire ( 24) destinée à venir s'ajuster sur la surface de ladite rotule,

et ladite paroi tubulaire étant pourvue à son extrémité infé-

rieure d'une partie de prolongement comportant une surface

conique ( 26 ') se conformant à la surface conique du récepta-

cle, la fixation dudit corps auxiliaire à l'intérieur dudit

réceptacle permettant à l'extrémité inférieure de ladite par-

tie de prolongement de presser ledit anneau métallique ( 27) une fois que celui-ci a dépassé, en glissant, l'équateur de ladite rotule, contre l'extrémité inférieure de ladite surface conique ( 22) du réceptacle et ayant pour effet de diminuer le diamètre dudit anneau métallique à une valeur inférieure à celle du diamètre équatorial de ladite rotule

malgré l'élasticité dudit anneau métallique.

4 Articulation à rotule suivant la revendication 3, caractérisée par le fait que les extrémités dudit anneau métallique élastique ( 27) mutuellement opposées de part et d'autre de ladite fente, sont maintenues de biais l'une par

rapport à l'autre.