FR2951511A1 - Mecanisme d'articulation en rotule entre une chape et une bielle, notamment pour un appareillage de commande equipant un giravion - Google Patents

Abstract

La présente invention a pour objet un mécanisme de montage articulé en rotule entre une bielle (1) et un palier (3). Une pièce de protection axiale monobloc (16) est interposée entre les flancs (14, 15) en regard de la bielle (1) et du palier (3). La pièce de protection axiale (16) intègre un organe déformable de fixation (17) par emboîtement élastique de la pièce de protection (16) sur le palier, et un organe d'usure (18) interposé entre les flancs (14, 15) en regard du palier (3) et de la bielle (1). L'organe de fixation (17) est agencé en cavalier déformable coiffant le palier (3). La déformation du cavalier lui est conférée par le matériau dont il est issu et/ou par sa conformation.

Description

Mécanisme d'articulation en rotule entre une chape et une bielle, notamment pour un appareillage de commande équipant un giravion. La présente invention est du domaine des giravions, et plus particulièrement du domaine des mécanismes de montage articulé en rotule entre une bielle et au moins un palier, d'une chape notamment. Une application spécifique mais non limitative réside dans l'intégration d'un tel mécanisme de montage dans un appareillage de commande équipant les giravions pour permettre au pilote de transmettre des commandes de vol et/ou des commandes du fonctionnement du ou des rotors par exemple. Elle a pour objet un tel mécanisme de montage articulé intégrant au moins une pièce de protection axialement interposée entre la bielle et le palier, ainsi qu'une telle pièce de protection. Dans le domaine des giravions, des appareillages de commande sont couramment utilisés pour permettre au pilote de transmettre des commandes de vol et/ou des commandes du ou des rotors par exemple. De tels appareillages de commande comprennent des mécanismes d'articulation, et plus particulièrement des mécanismes d'articulation en rotule entre au moins un palier et une bielle. Le montage en rotule entre la bielle et le palier autorise leur mobilité relative en pivotement et en débattement latéral. L'articulation en rotule est formée à partir d'un organe à portée sphérique qui coopère avec une cage de forme complémentaire. Le palier est susceptible d'être unique, ou d'être constitutif d'une chape à double palier entre lesquels paliers est placée la bielle. La cage et l'organe à portée sphérique sont par exemple respectivement ménagés indifféremment sur le palier et la bielle, ou encore sur la bielle et sur un axe d'assemblage en prise sur les paliers. Un problème général posé réside dans les frottements induits notamment par la mobilité relative en débattement latéral entre la bielle et le palier, avec pour conséquence à l'usage de provoquer une dégradation de leur surface en contact. Plus particulièrement, les flancs en regard de la bielle et du palier sont susceptibles de se heurter lors de la manoeuvre en débattement latéral du mécanisme. Pour résoudre ce problème, il est courant d'interposer une pièce de protection axiale entre la bielle et le palier, afin de préserver leurs flancs. De telles pièces de protection axiale sont des pièces d'usure issues d'un matériau polymère ou autre matériau analogue notamment, qui permettent d'éviter une dégradation des matériaux nobles à partir desquels sont issus le palier et la bielle. La pièce de protection axiale est destinée à être remplacée après usure au-delà d'un seuil toléré. Des difficultés à surmonter résident dans l'obtention d'un montage précis et fiable de la pièce de protection axiale lors de son montage sur le mécanisme d'articulation. Un tel montage doit en outre permettre le remplacement rapide et aisé de la pièce de protection axiale en cas de besoin. Le mécanisme d'articulation doit être structurellement simple pour éviter d'accroître son coût d'obtention, sans porter atteinte à sa fiabilité ni à sa pérennité. L'organisation de l'assemblage entre eux des différents organes et pièces qui composent le mécanisme d'articulation doit être simple pour réduire les coûts de maintenance, notamment lors du remplacement de la pièce de protection axiale. Une solution traditionnelle consiste à solidariser la pièce de protection axiale contre les flancs correspondants du palier ou de la bielle, par scellement ou technique analogue notamment. Une telle solution présente l'avantage de favoriser un montage précis et durable de la pièce de protection, mais l'inconvénient de complexifier les modalités de son remplacement qui nécessitent une opération délicate de rupture du scellement. Une autre solution traditionnelle consiste à monter libre la pièce de protection axiale entre les flancs correspondants de la bielle et du palier. Une telle solution permet de faciliter le retrait de la pièce de protection pour son remplacement, mais présente l'inconvénient de porter atteinte à. la précision de son. montage et en conséquence d'affecter la fiabilité et la pérennité du mécanisme. Le but de la présente invention est de proposer un mécanisme de montage articulé en rotule entre un palier et une bielle équipant un appareillage de commande d'un giravion notamment, du type apte à permettre une mobilité relative en pivotement et en débattement latéral entre le palier et la bielle. Plus spécifiquement le but de la présente invention est de proposer une pièce de protection axiale l0 installée dans le mécanisme de montage en étant interposée entre une dite bielle et au moins un dit palier, en surmontant les problèmes et difficultés qui ont été énoncés. Le mécanisme de la présente invention est un mécanisme de montage articulé en rotule entre une bielle ou analogue et un palier 15 ou analogue. Ce mécanisme autorise une mobilité relative entre la bielle et le palier en pivotement et en débattement latéral. Une telle mobilité relative est susceptible de résulter indifféremment d'une manoeuvre de la bielle ou du palier. Un organe à portée sphérique et une cage de forme complémentaire coopérants sont respectivement 20 ménagés indifféremment sur le palier et sur la bielle pour autoriser ladite mobilité relative entre eux. Par exemple, la bielle est munie à l'une de ses extrémités d'un arbre d'articulation comportant la rotule, qui coopère avec une cage que comporte le palier. Par exemple encore, une extrémité de la bielle comporte une cage de réception de 25 la rotule dont est muni un axe d'assemblage solidarisé au palier. Au moins une pièce de protection axiale monobloc est interposée entre des flancs en regard de la bielle et du palier en étant fixée sur le palier. On comprendra par flanc une face latérale de la bielle ou du palier, qui est susceptible d'être mise en contact avec le flanc en 30 regard respectivement du palier ou de la bielle en conséquence du débattement latéral relatif entre ces deux organes. Cette pièce de protection axiale est un organe apte à éviter à partir de son interposition un contact direct entre les flancs en regard de la bielle et du palier. L'agencement de l'articulation en rotule du mécanisme est indifférent au regard de la présente invention, dont l'objet vise plus particulièrement à proposer une pièce de protection axiale entre les flancs en regard du palier et de la bielle. Selon la présente invention, un tel mécanisme est principalement reconnaissable en ce que la pièce de protection axiale intègre un organe déformable de fixation par emboîtement élastique de la pièce de protection sur le palier et un organe d'usure interposé entre les 10 flancs en regard du palier et de la bielle. L'emboîtement entre l'organe de fixation et le palier résulte d'une déformation élastique de l'organe de fixation provoquée lors de son installation, et de son maintien en prise sur le palier à l'encontre des efforts induits par cette déformation. L'organe de fixation est 15 spontanément maintenu sur le palier, en étant accessoirement apte à coopérer avec des reliefs complémentaires que comporte le palier. L'organe de fixation est propre à être installé sur le palier en coiffant au moins partiellement sa surface extérieure, à partir d'un mouvement monodirectionnel transversal à l'axe du palier. La pièce 20 de protection est fermement maintenue en position, et la précision d'un jeu axial adéquat, ménagé entre la bielle et le palier, est aisément obtenue à partir du dimensionnement correspondant de l'organe de fixation et/ou de l'organe d'usure. La fixation de la pièce de protection sur le palier est facilement 25 réversible à partir de la faculté à se déformer de l'organe de fixation. Le remplacement de la pièce de protection axiale après usure est aisément et rapidement réalisé par un technicien, sans besoin d'un outillage spécifique et complexe, voire aussi sans avoir à démonter d'autres organes constitutifs du mécanisme. La structure monobloc 30 de l'organe de protection est simple, la solidarisation en atelier entre l'organe de fixation et l'organe d'usure pouvant être aisément réalisée par intégration de moulage d'un même matériau, par surmoulage entre deux matériaux qui leurs sont respectivement affectés, ou par scellement par exemple. Le retrait de l'organe d'usure est obtenu à partir d'un retrait de l'organe de fixation, dont la déformation élastique simplifie le montage et le remplacement de la pièce de protection latérale. Selon une forme de réalisation, l'organe de fixation est agencé en cavalier déformable rapporté autour du palier. Plus spécifiquement, les pattes du cavalier sont respectivement disposées contre les flancs opposés du palier, en exerçant contre eux des efforts de serrage latéraux antagonistes. La patte du cavalier qui est située en interposition entre le palier et la bielle constitue l'organe d'usure. Selon une variante, la faculté de déformation élastique de l'organe de fixation lui est conférée à partir du matériau dont il est issu. Un tel matériau est un matériau souple au regard du matériau dont est issu l'organe d'usure, plus dur. Le cavalier est plus spécifiquement agencé en enveloppe élastiquement déformable, qui enserre le palier en épousant sa conformation au moins partiellement à sa surface extérieure.

L'organe d'usure est par exemple agencé en rondelle intégrée à la face latérale de la patte du cavalier située en regard sur le flanc de la bielle. L'organe de fixation et l'organe d'usure sont notamment issus de matériaux distincts et respectifs, et sont solidaires l'un de l'autre indifféremment par scellement, par surmoulage ou par tout autre technique analogue. Selon une autre variante, la faculté de déformation élastique de l'organe de fixation lui est conférée à partir de sa conformation.

Le cavalier est plus spécifiquement agencé en organe d'agrafage élastique qui enserre les flancs opposés du palier sur lequel il est rapporté par emboîtement élastique, notamment à partir d'un mouvement spontané de rapprochement des pattes du cavalier l'une de l'autre. Le cavalier est susceptible de coopérer avec une forme complémentaire de la surface extérieure du palier, pour accroître l'interdiction de son retrait inopiné. Avantageusement, l'organe de fixation et l'organe d'usure sont issus d'un même matériau et sont solidaires l'un de l'autre par intégration 10 de moulage. Selon une forme préférée de réalisation, le cavalier est organisé en détrompeur. Notamment, le cavalier comporte des moyens de repérage de sa mise en position adéquate sur le palier. De tels moyens de repérage sont par exemple formés à partir d'une 15 conformation spécifique du cavalier, qui détermine pour le technicien sa position d'installation sur le palier. Selon une autre forme de réalisation, la pièce de protection est conformée en rondelle, dont le flanc constitue l'organe d'usure. La rondelle intègre l'organe de fixation, qui est constitué d'au moins une 20 masse souple coopérant avec un relief que comporte le palier. La dite masse souple est avantageusement intégrée à la rondelle indifféremment par scellement ou par surmoulage. On relèvera que le palier est indifféremment un palier unique ou est un palier constitutif d'une chape à double palier sur laquelle est 25 montée la bielle. L'invention a aussi pour objet une pièce monobloc de protection axiale entre deux organes voisins articulés en rotule l'un à l'autre, bielle et palier notamment, qui comprend un mécanisme tel qu'il vient d'être décrit. Cette pièce monobloc de protection est principalement reconnaissable en ce qu'elle.. intègre un organe élastiquement déformable de fixation et un organe latéral d'usure.: Des exemples non limitatifs de réalisation de la présente invention vont être décrits en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : - les fig.1 à fig.3 sont des illustrations d'un mécanisme de la présente invention selon un premier exemple de réalisation, respectivement vu en perspective frontale, en perspective latérale et en coupe axiale. 10 - les fig.4 à fig.6 sont des illustrations d'un mécanisme de la présente invention selon un deuxième exemple de réalisation, respectivement vu en perspective frontale, en perspective latérale et en coupe axiale. - la fig.7 est une illustration en coupe d'un mécanisme de la 15 présente invention selon un troisième exemple de réalisation. Sur les figures, un mécanisme est agencé pour procurer un montage articulé en rotule entre une bielle 1 et une chape 2 à double palier 3,4. Sur les exemples de réalisation illustrés, le montage articulé entre la bielle 1 et la chape 2 est organisé à partir d'une 20 rotule 5 qui est portée par les paliers 3,4 et qui est logée dans une cage 6 ménagée à une extrémité de la bielle 1. La rotule 5 est portée par la chape par l'intermédiaire d'un axe d'assemblage 7 par serrage axial, qui s'étend de l'un à l'autre des paliers 3,4 de la chape 2 qu'il traverse en étant logé à l'intérieur de bagues 8,9 affectées à chacun 25 des paliers 3,4. Sur les fig.1 à fig.6, la rotule 5 est axialement maintenue en position en étant en appui axial contre un épaulement 10 de l'une 8 des bagues, et contre un épaulement 11 du doigt de serrage 7. Sur la fig.7, la rotule 5 est axialement maintenue en position en étant en appui axial contre des épaulements antagonistes 30 12,13 que comportent respectivement chacune des bagues 8,9. On relèvera que de tels agencements du mécanisme procurant le montage articulé en rotule entre la bielle 1 et la chape 2 sont illustrés pour exemple, et que l'invention est susceptible d'être appliquée à d'autres modalités d'organisation du montage articulé en rotule entre la bielle 1 et la chape 2. Sur les exemples de réalisation illustrés, le mécanisme comprend une chape 2 à double palier 3,4, mais la présente invention est aussi applicable à un mécanisme comprenant un palier unique, la bielle 1 étant susceptible d'être disposée latéralement à ce palier unique. En outre, le montage articulé en rotule que comprend le mécanisme est susceptible d'être appliqué à une transmission de mouvement indifféremment depuis la bielle 1 à la chape 2 ou inversement depuis la chape 2 à la bielle 1. L'articulation en rotule entre la bielle 1 et la chape 2 induit entre elles un mouvement relatif de débattement latéral. Un risque réside dans un frottement entre les flancs 14,15 en regard de la bielle 1 et des paliers 3,4, et une pièce de protection axiale 16 est interposée entre eux. Sur les fig.1 à fig.6, un seul des paliers 3 est muni d'une telle pièce de protection axiale 16, mais il doit être compris que chacun des paliers 3,4 de la chape 2 est susceptible d'être équipé d'une pièce de protection en fonction des modalités de mobilité relative prévues entre la bielle 1 et la chape 2. La pièce de protection 16 est une pièce monobloc issue d'un ou plusieurs matériaux polymères, qui intègre un organe d'usure 18 et un organe de fixation 17 facilement réversible de la pièce de protection 16 sur le palier 3 correspondant. L'organe de fixation 17 est un organe élastique apte à se déformer pour installer la pièce de protection 16 sur le palier 3, qui autorise son montage et son retrait rapides et aisés par un technicien. Sur les fig.1 à fig.6 et plus particulièrement sur les vues en coupe illustrées sur les fig.3 et fig.6, l'organe de fixation 17 est agencé en cavalier, qui est installé au moins partiellement autour de la surface extérieure du palier 3, en coiffant sa surface extérieure de révolution et la bordure de chacun de ses flancs 15. La conformation de l'organe de fixation 17 ménage des passages, fenêtres ou ouvertures analogues, qui autorisent l'installation de la pièce de protection 16 à partir d'un geste monodirectionnel effectué par le technicien, sans nécessiter un démontage d'autres organes du mécanisme ni sans avoir à utiliser un outillage spécifique. La conformation de l'organe de fixation 17 est en outre agencée en détrompeur, pour permettre au technicien de repérer rapidement la position d'installation de la pièce de protection 16 sur le mécanisme.

L'organe d'usure 18 est intégré à la pièce de protection 16 de sorte qu'elle soit placée en interposition axiale entre la bielle 1 et le flanc 15 correspondant du palier 3. La déformation élastique de l'organe de fixation 17 est susceptible de résulter du matériau dont il est issu et/ou de sa conformation. Lors de l'installation de la pièce de protection 16 sur le mécanisme, l'organe de fixation 17 agencé en cavalier tend à se déformer pour enserrer en contact étroit les surfaces extérieures du palier 3, et notamment ses flancs 15. Cet enserrement extérieur du palier 3 par l'organe de fixation 17 procure un maintien stable et précis de la pièce de protection 16 sur le mécanisme, sans néanmoins faire obstacle à son retrait aisé en cas de besoin par un technicien. Sur l'exemple de réalisation illustré sur les fig.1 à fig.3, la pièce de protection monobloc 16 comporte des zones de duretés distinctes. L'une de ces zones constitue l'organe de fixation 17 en étant issue d'un matériau d'une souplesse qui lui confère sa faculté à se déformer lors de l'installation de la pièce de protection 16 sur le mécanisme. L'organe de fixation 17 enveloppe étroitement les surfaces extérieures correspondantes du palier 3 à partir de la souplesse du matériau dont il est issu. L'autre zone constitue l'organe d'usure 18 en étant formée par une rondelle ou analogue, et est en matériau plus dur que celui dont est issu le cavalier constitutif de l'organe de fixation 17. Selon différentes variantes de formation de la pièce de protection 16, l'organe de fixation 17 et l'organe d'usure 18 sont solidaires l'un de l'autre par scellement ou par surmoulage par exemple. Sur l'exemple de réalisation illustré sur les fig.4 à fig.6, la pièce de protection monobloc 16 est monomatière, l'organe de fixation 17 et l'organe d'usure 18 étant intégrés de moulage dans une même opération. Le caractère déformable de l'organe de fixation 17 lui est conféré par sa conformation en cavalier, qui autorise un écartement de ses pattes 19 l'une de l'autre lors de l'installation de la pièce de protection 16 sur le mécanisme, et plus particulièrement lors de la mise en place du cavalier sur les surfaces extérieures du palier 3. La fixation de la pièce de protection 16 sur le mécanisme est procurée par l'agrafage élastique de l'organe de fixation 17 autour de la surface extérieure du palier 3. Plus spécifiquement, les pattes 19 du cavalier exercent des efforts de serrage spontanés antagonistes contre les flancs 15 du palier 3, qui sont induits par la tendance du cavalier à reprendre sa conformation naturelle. Sur l'exemple de réalisation illustré sur la fig.7, chacun des paliers 3,4 de la chape 2 est muni d'une pièce de protection 16. Cette pièce de protection 16 est agencée en rondelle, qui comporte au moins dans son évidement intérieur un organe de fixation 17 constitué d'une masse en matériau souple. Cette masse en matériau souple est apte à coopérer par déformation élastique avec un relief 20 que comporte le palier 3,4 correspondant, et plus particulièrement avec une nervure ménagée à la périphérie des bagues 8,9 épaulées 12,13 équipant les paliers 3,4. Le flanc correspondant de la rondelle constitue l'organe d'usure 18, en étant disposée en interposition entre les flancs correspondants 14,15 de la bielle 1 et des paliers 3,4.30

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Mécanisme de montage articulé en rotule entre une bielle (1) et un palier (3) autorisant une mobilité relative entre eux en pivotement et en débattement latéral, au moins une pièce de protection axiale monobloc (16) étant interposée entre des flancs (14,15) en regard de la bielle (1) et du palier (3) en étant fixée sur le palier (3), caractérisé en ce que la pièce de protection axiale (16) intègre un organe déformable de fixation (17) par emboîtement élastique de la pièce de protection sur le palier, et un organe d'usure (18) interposé entre les flancs (14,15) en regard du palier (3) et de la bielle (1).
2. 2. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de fixation (17) est agencé en cavalier déformable rapporté autour du palier (3), une patte (19) du cavalier qui est située en interposition entre le palier (3) et la bielle (1) constituant l'organe d'usure (18)
3. 3. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la faculté de déformation élastique de l'organe 20 de fixation (17) lui est conférée à partir du matériau dont il est issu.
4. 4. Mécanisme selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cavalier est agencé en enveloppe élastiquement déformable qui enserre le palier (3) en épousant sa conformation. 25
5. 5. Mécanisme selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe d'usure (18) est agencé en rondelle intégrée à la face latérale de la patte (19) du cavalier située en regard sur le flanc (14) de la bielle (1).
6. 6. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'organe de fixation (17) et l'organe d'usure (18) sont issus de matériaux distincts et respectifs, et sont solidaires l'un de l'autre indifféremment par scellement ou par surmoulage.
7. 7. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la faculté de déformation élastique de l'organe de fixation (17) lui est conférée à partir de sa conformation.
8. 8. Mécanisme selon les revendications 2 et 7, caractérisé en ce que le cavalier est agencé en organe d'agrafage élastique qui enserre les flancs opposés (15) du palier (3) sur lequel 15 il est rapporté par emboîtement élastique.
9. 9. Mécanisme selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de fixation (17) et l'organe d'usure (18) sont issus d'un même matériau et sont solidaires l'un de l'autre par intégration de moulage. 20
10. 10. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisé en ce que le cavalier est organisé en détrompeur.
11. 11. Mécanisme selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de protection (16) est conformée en rondelle, dont le flanc constitue l'organe d'usure (18) et qui intègre 25 l'organe de fixation (17) constitué d'une masse souple coopérant avec un relief (20) que comporte le palier (3).
12. 12. Mécanisme selon la revendication Il, caractérisé en ce que ladite masse souple est intégrée à la rondelle indifféremment par scellement ou par surmoulage.
13. 13. Mécanisme selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisé en ce que le palier (3) est indifféremment un palier unique ou est un palier constitutif d'une chape (2) à double palier (3,4) sur laquelle est montée la bielle (1).
14. 14. Pièce de protection axiale (16) que comprend un mécanisme 10 selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'étant monobloc, elle intègre un organe élastiquement déformable de fixation (17) et un organe latéral d'usure (18).