FR2811040A1 - Articulated joint for scaffolding has plate and shaft with ball and socket joint having defined degrees of freedom - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un ensemble mécanique articulé.The present invention relates to an articulated mechanical assembly.
L'invention se propose de réaliser un tel ensemble articulé, dont les différents éléments constitutifs sont de conception simple, qui est d'un montage particulièrement aisé et qui, une fois mis en place, possède une excellente résistance à l'égard des différentes contraintes mécaniques The invention proposes to produce such an articulated assembly, the various constituent elements of which are of simple design, which is particularly easy to assemble and which, once put in place, has excellent resistance to various constraints mechanical
s'exerçant sur cet ensemble.exercising on this set.
A cet effet, elle a pour objet un ensemble mécanique articulé, caractérisé en ce qu'il comprend un premier élément, au moins un second élément ainsi qu'au moins un élément intermédiaire permettant l'articulation du ou de chaque second élément par rapport au premier élément, en ce que le ou chaque élément intermédiaire est reçu dans un volume intérieur dudit premier élément, cet élément intermédiaire possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à ce premier élément, en ce que le ou chaque second élément est reçu au moins partiellement dans un volume intérieur de l'élément intermédiaire, en possédant au moins un degré de liberté en rotation par rapport à cet élément intermédiaire, les pourtours des débouchés des volumes intérieurs du premier élément et de l'élément intermédiaire étant sensiblement rigides, et en ce qu'il est prévu des moyens permettant la solidarisation en translation du ou de chaque second élément par rapport au ou à chaque élément intermédiaire, ces moyens de solidarisation comprenant le pourtour du débouché du volume To this end, it relates to an articulated mechanical assembly, characterized in that it comprises a first element, at least a second element as well as at least one intermediate element allowing the articulation of the or each second element with respect to the first element, in that the or each intermediate element is received in an interior volume of said first element, this intermediate element having at least one degree of freedom in rotation relative to this first element, in that the or each second element is received at least partially in an internal volume of the intermediate element, having at least one degree of freedom in rotation relative to this intermediate element, the edges of the outlets of the internal volumes of the first element and of the intermediate element being substantially rigid, and in that means are provided for the securing in translation of the or each second element t relative to or each intermediate element, these securing means comprising the periphery of the outlet of the volume
intérieur de chaque élément intermédiaire. inside each intermediate element.
Selon d'autres caractéristiques de l'invention: According to other characteristics of the invention:
- l'élément intermédiaire est solidaire en transla- - the intermediate element is integral in transla-
tion par rapport audit premier élément; - l'élément intermédiaire possède une surface extérieure sphérique tronquée, et coopère avec une surface intérieure sphérique correspondante, dont est pourvu ledit premier élément; - le second élément possède une tête reçue dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire, et ladite tête, l'élément intermédiaire et le volume intérieur dudit premier élément sont concentriques; - l'élément intermédiaire possède au moins un degré de liberté en translation par rapport audit premier élément; - le premier élément possède une portion tubulaire, le long de laquelle est apte à coulisser ledit élément intermédiaire; - le second élément possède une surface extérieure sphérique, apte à coopérer avec une surface intérieure sphérique correspondante de l'élément intermédiaire; tion with respect to said first element; - The intermediate element has a truncated spherical outer surface, and cooperates with a corresponding spherical inner surface, which is provided with said first element; - The second element has a head received in the interior volume of the intermediate element, and said head, the intermediate element and the interior volume of said first element are concentric; - The intermediate element has at least one degree of freedom in translation relative to said first element; - The first element has a tubular portion, along which is adapted to slide said intermediate element; - The second element has a spherical outer surface, able to cooperate with a corresponding spherical inner surface of the intermediate element;
- le premier élément possède une échancrure d'intro- - the first element has an intro notch
duction de l'élément intermédiaire dans le volume intérieur de ce premier élément; - la surface extérieure sphérique dudit second élément est pourvue d'un méplat équatorial d'introduction de ce second élément dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire; - le second élément est muni d'un organe de butée amovible, permettant de limiter le pivotement de ce second duction of the intermediate element in the interior volume of this first element; - The spherical outer surface of said second element is provided with an equatorial flat for introducing this second element into the interior volume of the intermediate element; - the second element is provided with a removable stop member, making it possible to limit the pivoting of this second
élément par rapport à l'élément intermédiaire. element relative to the intermediate element.
L'invention va être décrite ci-dessous, en référence aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale, illustrant les différents éléments constitutifs d'un ensemble mécanique articulé conforme à un premier mode de réalisation de l'invention; - les figures 2, 2A et 2B sont des vues analogues à la figure 1, illustrant trois étapes du montage d'un élément intermédiaire de l'ensemble articulé de la figure 1, dans le volume intérieur d'un premier élément de cet ensemble; - les figures 3 et 3A sont des vues analogues à la figure 1, illustrant l'introduction d'un second élément de l'ensemble de la figure 1, dans le volume intérieur de l'élément intermédiaire de cet ensemble; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3A, illustrant une variante de réalisation de l'invention; et - les figures 5 et 6 sont des vues en coupe respectivement longitudinale et transversale, d'un ensemble mécanique articulé conforme à un mode supplémentaire de The invention will be described below, with reference to the accompanying drawings, given only by way of nonlimiting examples and in which: - Figure 1 is a view in longitudinal section, illustrating the various components of a mechanical assembly articulated according to a first embodiment of the invention; - Figures 2, 2A and 2B are views similar to Figure 1, illustrating three stages of mounting an intermediate element of the articulated assembly of Figure 1, in the interior of a first element of this assembly; - Figures 3 and 3A are views similar to Figure 1, illustrating the introduction of a second element of the assembly of Figure 1, in the interior of the intermediate element of this assembly; - Figure 4 is a view similar to Figure 3A, illustrating an alternative embodiment of the invention; and - Figures 5 and 6 are views in longitudinal and transverse sections, respectively, of an articulated mechanical assembly conforming to an additional mode of
réalisation de l'invention.realization of the invention.
L'ensemble articulé représenté à la figure 1 comprend un premier élément, illustré de façon partielle, qui est désigné dans son ensemble par la référence 1. Cet élément possède un corps 2, destiné à être solidarisé par exemple à un plafond, qui comprend une portion 4 définissant un logement 6. Ce dernier constitue un volume intérieur de l'élément 1, bordé The articulated assembly shown in FIG. 1 comprises a first element, partially illustrated, which is designated as a whole by the reference 1. This element has a body 2, intended to be secured for example to a ceiling, which comprises a portion 4 defining a housing 6. The latter constitutes an interior volume of the element 1, bordered
par des parois 8 formant un tronçon de sphère. by walls 8 forming a section of a sphere.
Ces parois possèdent une échancrure 10, permettant d'élargir localement la section de passage du logement 6, de manière à permettre l'introduction d'un élément intermédiaire, comme cela sera décrit dans ce qui suit. Par ailleurs, la dimension transversale 1 du débouché 6' du logement 6 est These walls have a notch 10, making it possible to locally widen the passage section of the housing 6, so as to allow the introduction of an intermediate element, as will be described in the following. Furthermore, the transverse dimension 1 of the outlet 6 'of the housing 6 is
inférieure au diamètre L de ce logement. less than the diameter L of this housing.
L'ensemble articulé comprend également un second élément 12, destiné par exemple à la réception d'un lustre. Cet élément 12 possède une tête sphérique 14 comportant un méplat équatorial 16 s'étendant de façon inclinée, en ce sens qu'il The articulated assembly also comprises a second element 12, intended for example for the reception of a chandelier. This element 12 has a spherical head 14 comprising an equatorial flat 16 extending in an inclined manner, in that it
n'est pas perpendiculaire à l'axe principal A de l'élément 12. is not perpendicular to the main axis A of element 12.
L'ensemble articulé de la figure 1 comprend enfin un élément intermédiaire 22, dont la surface extérieure 24 forme une portion de sphère, dont le diamètre est identique à celui L du logement 6. L'élément intermédiaire 22 est creusé d'une ouverture traversante, qui définit un logement 26, formant un volume intérieur bordé par des parois sphériques tronquées, dont le diamètre D est identique à celui de la tête 4. Le logement 26 communique avec une chambre 30 permettant le passage d'un organe de manoeuvre non représenté, permettant The articulated assembly of FIG. 1 finally comprises an intermediate element 22, the external surface 24 of which forms a portion of a sphere, the diameter of which is identical to that of the housing 6. The intermediate element 22 is hollowed out with a through opening , which defines a housing 26, forming an interior volume bordered by truncated spherical walls, the diameter D of which is identical to that of the head 4. The housing 26 communicates with a chamber 30 allowing the passage of an operating member, not shown , allowing
par exemple la fixation du premier élément 1. for example the fixing of the first element 1.
Le montage de l'ensemble illustré à la figure 1, va être The assembly of the assembly illustrated in FIG. 1 will be
décrit en référence aux figures 2 et 3. described with reference to Figures 2 and 3.
Il s'agit, dans un premier temps, d'introduire l'élément The first step is to introduce the element
intermédiaire 22 dans le volume intérieur 6 de l'élément 1. intermediate 22 in the interior volume 6 of the element 1.
A cet effet, on dispose cet élément intermédiaire 22, de sorte que sa surface extérieure sphérique 24 se trouve au voisinage du débouché 6'. Puis, on rapproche axialement l'un de l'autre For this purpose, this intermediate element 22 is arranged, so that its spherical outer surface 24 is located in the vicinity of the outlet 6 '. Then, we move axially towards each other
l'élément intermédiaire 22 et l'élément 1. the intermediate element 22 and the element 1.
On fait ensuite pivoter l'élément intermédiaire 22 autour de son axe, de manière que sa surface extérieure 24 s'étende au voisinage des parois intérieures 8, comme le montre la figure 2C. Une fois ces opérations réalisées, l'élément intermédiaire 22 ne possède aucun degré de liberté en translation par rapport au premier élément, car la dimension transversale i du débouché 6' du logement 6 est inférieure au diamètre extérieur de cet élément intermédiaire. En revanche, ce dernier possède trois degrés de liberté en rotation par The intermediate element 22 is then pivoted about its axis, so that its external surface 24 extends in the vicinity of the internal walls 8, as shown in FIG. 2C. Once these operations have been carried out, the intermediate element 22 has no degree of freedom in translation relative to the first element, since the transverse dimension i of the outlet 6 ′ of the housing 6 is less than the outside diameter of this intermediate element. On the other hand, the latter has three degrees of freedom in rotation by
rapport à ce premier élément.compared to this first element.
Puis, comme le montre la figure 3, il s'agit d'introduire la tête sphérique 14 du second élément 12 dans le logement 26 Then, as shown in Figure 3, it is to introduce the spherical head 14 of the second element 12 in the housing 26
de l'élément intermédiaire 22.of the intermediate element 22.
A cet effet, on incline tout d'abord cet élément 12, de sorte que le méplat 16 s'étende de manière perpendiculaire à l'axe principal de l'élément intermédiaire 22. On rapproche alors cet élément intermédiaire 22 de l'élément 12, selon une translation parallèle à l'axe principal de cet élément intermédiaire 22. Etant donné que la dimension transversale d du méplat est égale, ou légèrement inférieure à la dimension transversale d' du débouché 27 du logement 26, ceci permet l'introduction de la tête 14 dans ce logement 26, illustrée To this end, this element 12 is first tilted, so that the flat 16 extends perpendicularly to the main axis of the intermediate element 22. This intermediate element 22 is then brought closer to the element 12 , in a translation parallel to the main axis of this intermediate element 22. Since the transverse dimension d of the flat is equal to, or slightly less than the transverse dimension of the outlet 27 of the housing 26, this allows the introduction of the head 14 in this housing 26, illustrated
à la figure 3.in Figure 3.
Si l'élément 12 n'est pas libre de pivoter, il est possible de basculer l'élément intermédiaire 22 au sein du logement 6 de l'élément 1. Puis, on rapproche axialement l'élément 12 de l'élément intermédiaire 22 ainsi basculé, afin If the element 12 is not free to pivot, it is possible to tilt the intermediate element 22 within the housing 6 of the element 1. Then, the element 12 is brought axially closer to the intermediate element 22 thus tipped over so
que le méplat 16 coopère avec le pourtour du débouché 27. that the flat 16 cooperates with the periphery of the outlet 27.
Ensuite, on fait pivoter la tête 14 à l'intérieur du logement, de manière que le méplat 16 ne se trouve plus en regard du débouché 27 précité. La tête 14 est alors libre de pivoter par rapport à ce logement 26, mais ne possède aucun degré de liberté en translation par rapport à l'élément intermédiaire 22, étant donné que le diamètre D de la tête 14 est supérieur à la dimension transversale du débouché du Then, the head 14 is pivoted inside the housing, so that the flat 16 is no longer facing the aforementioned outlet 27. The head 14 is then free to pivot relative to this housing 26, but has no degree of freedom in translation relative to the intermediate element 22, since the diameter D of the head 14 is greater than the transverse dimension of the outlet of
logement 26.housing 26.
Le pourtour du débouché 27 est sensiblement rigide. A cet effet, l'élément intermédiaire peut être réalisé entièrement en un matériau rigide, notamment métallique. En variante, l'élément intermédiaire peut être réalisé en un matériau déformable, tel du polyéthylène, une bague rigide étant alors The periphery of the outlet 27 is substantially rigid. To this end, the intermediate element can be made entirely of a rigid material, in particular metallic. Alternatively, the intermediate element can be made of a deformable material, such as polyethylene, a rigid ring then being
rapportée au voisinage de ce débouché. reported in the vicinity of this outlet.
Une fois réalisé l'agencement de la figure 3A, on peut rapporter, sur le méplat 16, un moyen de butée avantageusement amovible, tel une vis 32. Cette dernière, en limitant le pivotement de la tête 14 par rapport à l'élément intermédiaire 22, empêche la tête de recouvrer sa position de la figure 3, Once the arrangement of FIG. 3A has been completed, it is possible to attach, to the flat 16, an advantageously removable abutment means, such as a screw 32. The latter, by limiting the pivoting of the head 14 relative to the intermediate element 22, prevents the head from recovering its position from FIG. 3,
ce qui évite toute désolidarisation entre l'élément intermé- which avoids any separation between the intermediate element
diaire 22 et le second élément 12. diary 22 and the second element 12.
La figure 4 illustre une variante de réalisation de l'invention, dans laquelle le second élément 12' est pourvu d'une tête sphérique 14' ellemême pourvue d'un méplat équatorial incliné 16'. Cette tête 14' est introduite, de façon analogue à ce qui a été décrit précédemment, dans un FIG. 4 illustrates an alternative embodiment of the invention, in which the second element 12 ′ is provided with a spherical head 14 ′ itself provided with an inclined equatorial flat surface 16 ′. This head 14 ′ is introduced, in a manner analogous to what has been described above, into a
élément intermédiaire 22' pourvu d'un volume intérieur 26'. intermediate element 22 'provided with an interior volume 26'.
Il est à noter que, contrairement à l'exemple décrit en référence aux figures 1 à 3, la tête sphérique 14' et le volume intérieur 26' sont concentriques. Par ailleurs, l'élément intermédiaire 22' est reçu dans le volume intérieur du premier élément 1, de façon analogue à ce qui a été décrit ci-dessus. It should be noted that, unlike the example described with reference to Figures 1 to 3, the spherical head 14 'and the interior volume 26' are concentric. Furthermore, the intermediate element 22 'is received in the internal volume of the first element 1, in a similar manner to that which has been described above.
Les figures 5 et 6 illustrent un autre mode de réalisa- Figures 5 and 6 illustrate another embodiment.
tion de l'invention, dans lequel il est fait appel à au moins deux seconds éléments 12, ainsi qu'à au moins deux éléments intermédiaires 22, identiques à ceux décrits en référence aux tion of the invention, in which at least two second elements 12 are used, as well as at least two intermediate elements 22, identical to those described with reference to
figures 1 à 3.Figures 1 to 3.
Ce premier élément 101 comprend un corps tubulaire 102, qui est terminé par deux extrémités fermées 104 et se trouve creusé d'une première échancrure longitudinale 110, dont le pourtour est rigide, permettant d'introduire chaque élément intermédiaire 22 dans le volume intérieur 106 de l'élément mobile 101. Cette introduction, via l'échancrure 110, est réalisée de façon analogue à celle décrite en référence aux figures 2, 2A et 2B, au moyen d'un pivotement de l'élément intermédiaire d'un quart de tour. Par ailleurs, il est prévu une seconde échancrure longitudinale 110', diamétralement opposée à celle 110, permettant l'accès à chaque second This first element 101 comprises a tubular body 102, which ends in two closed ends 104 and is hollowed out with a first longitudinal notch 110, the periphery of which is rigid, making it possible to introduce each intermediate element 22 into the interior volume 106 of the movable element 101. This introduction, via the notch 110, is carried out in a similar manner to that described with reference to FIGS. 2, 2A and 2B, by means of a pivoting of the intermediate element by a quarter of a turn . Furthermore, a second longitudinal notch 110 'is provided, diametrically opposite to that 110, allowing access to each second
élément 12.item 12.
Ce mode de réalisation confère trois degrés de liberté en rotation à l'élément intermédiaire 22 par rapport à l'élément mobile 101, et permet également un coulissement axial de cet élément intermédiaire, le long du corps cylindri- que 102. En variante, la tête 14 de chaque second élément 12 peut être concentrique par rapport à l'élément intermédiaire, comme dans l'exemple de réalisation décrit à la référence à This embodiment gives three degrees of freedom in rotation to the intermediate element 22 relative to the movable element 101, and also allows axial sliding of this intermediate element, along the cylindrical body 102. As a variant, the head 14 of each second element 12 can be concentric with respect to the intermediate element, as in the embodiment described with reference to
la figure 4.Figure 4.
Il peut être prévu plus de deux éléments 12 et 22, libres de coulisser dans le corps tubulaire 102. On peut également More than two elements 12 and 22 can be provided, free to slide in the tubular body 102. It is also possible
prévoir des moyens aptes à limiter le déplacement en transla- provide means capable of limiting movement in transla-
tion de chaque élément intermédiaire 22, une fois ce dernier tion of each intermediate element 22, once the latter
mis en place de façon appropriée.set up appropriately.
L'ensemble articulé conforme à l'invention peut équiper différents types de constructions mécaniques. On citera, à titre d'exemples non limitatifs, un échafaudage, une échelle, The articulated assembly according to the invention can equip different types of mechanical constructions. Mention will be made, by way of nonlimiting examples, of scaffolding, a ladder,
une barrière ou bien encore un jeu pour enfants. a barrier or even a game for children.
L'invention permet de réaliser les objectifs précédemment The invention makes it possible to achieve the objectives previously
mentionnés.mentioned.
En effet, les différents éléments constitutifs de l'ensemble articulé de l'invention possèdent une structure Indeed, the various constituent elements of the articulated assembly of the invention have a structure
relativement simple.relatively simple.
L'assemblage de ces éléments est particulièrement aisé et peut être réalisé par un utilisateur, sans que ce dernier The assembly of these elements is particularly easy and can be carried out by a user, without the latter
n'ait à mettre en oeuvre une force physique importante. does not have to use significant physical force.
Le montage des différents éléments n'induit par ailleurs quasiment aucune déformation de ceux-ci, ce qui est avantageux The mounting of the various elements also induces almost no deformation thereof, which is advantageous
en termes de fiabilité mécanique.in terms of mechanical reliability.
Il est à noter que la présence de l'élément intermédiaire autorise le montage mutuel des deux éléments précités, quand bien même il n'existe pratiquement aucun débattement en It should be noted that the presence of the intermediate element allows the mutual mounting of the two aforementioned elements, even if there is practically no clearance in
rotation, entre ces deux éléments. rotation, between these two elements.
Enfin, une fois l'ensemble mécanique de l'invention assemblé, il possède une résistance élevée à l'égard des contraintes mécaniques, s'exerçant notamment en traction. En effet, la présence de l'élément intermédiaire permet de ne transmettre que dans une très faible mesure les éventuels Finally, once the mechanical assembly of the invention has been assembled, it has a high resistance to mechanical stresses, exerted in particular in traction. Indeed, the presence of the intermediate element makes it possible to transmit only to a very small extent the possible
efforts auxquels est soumis l'ensemble mécanique de l'inven- forces to which the mechanical assembly of the invention is subjected
tion.tion.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
ST | Notification of lapse |
Effective date: 20060228 |