EP0254608B1 - Dispositif de réglage de la position relative de deux parties d'une même pièce, par déformation à l'aide d'une vis conique, d'une zone intermédiaire reliant ces deux parties - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a device for adjusting the relative position of two parts of the same part, by deformation, using a conical screw, of an intermediate zone connecting these two parts.
- It relates more particularly, but not exclusively, to the realization of such an adjustment on parts obtained by cutting and, possibly, deformation of a sheet material such as a metal strip.
- the triggering threshold of these devices is, among other things, a function of the relative position of the bimetallic strips and the triggering members associated with them.
- the adjustment was then obtained by screwing a tapered screw into the tapped hole so as to generate, by a torque effect, a torsion of the deformable zone comprised between the hole and a second edge of the part opposite the aforesaid first edge. and to cause, as a result, a rotation of the fixing range.
- the invention therefore more particularly aims to eliminate these drawbacks.
- the lever arm with which the force resulting from screwing is exerted on the deformable region is considerably increased and can be adjusted so as to obtain the desired deformation with an acceptable screwing force on the screw. conical.
- the aforementioned part can be obtained from a sheet material (for example a sheet metal strip) and comprise a support area of which at least one planar part extends in a plane, a range fastening of which at least a second part extends in said plane and a deformable area which connects the support area to the attachment area.
- a sheet material for example a sheet metal strip
- the invention proposes to use a conical screw whose head is shaped so as to be able to cooperate with a specific tool forming, for example, part of an automatic adjustment device but which cannot be suitable for the standard tools available. on trade and, in particular, with conventional keys and screwdrivers.
- this head has a cylindrical shape which extends coaxially to the screw and the cylindrical surface of which has three grooves oriented at 120 ° from one another, and the openings of which have a width less than the length of one side of the hexagon in which the cylindrical shape is found.
- the deformable pad 2 comprises, in its part adjacent to the support pad 1, a tapped hole 7 into which a conical screw 8 can be screwed, a first transverse slot 9 opening into the hole 7 and opening to the outside at the level from the side edge 10, a second transverse slot 11, diametrically opposite to the slot 9, which opens into the bore 7 and which occupies a fraction of the distance between the bore 7 and the side edge 12, and possibly a third slot 9 ⁇ made in the lateral edge 12, substantially in line with the slots 9 and 11.
- the slots 9 and 11 delimit in the area 2 a deformable area 13 of reduced width, this area 13 forming a hinge with an axis perpendicular to the plane P1 of the support area 1.
- the conical screw 8 can be mounted by hand and barely protrude from the bore 7, so as to initiate the grip of the threads of the screw 8 with the threads of the bore 7 close to the face located on the engagement side.
- the adjustment is then obtained by a screwing of this screw 8 which, by wedge effect, causes the deformation of the zone 13, causing the opening of the slots 9 and 11 and a rotation according to the arrow f of the fixing range 5 as well as that of the zone of the deformable area 2 which is adjacent to it.
- this movement of the fixing range 5 is carried out perpendicular to the axis of the screw 8. Furthermore, the preservation over time of the adjustment is guaranteed thanks to the fact that the screw 8 is self-locking and that the residual deformation obtained does not prevent the exercise of a residual elastic force contributing to the development of a tightening torque.
- the screw 8 being conical and the hole 7 cylindrical, said screw 8 will only be in contact with the deformable area by the edge 15 of the bore 7 located on the engagement side.
- the screw 8 exerts on the workpiece forces F applied to the edge 15 of the hole 7 which generate a moment of deformation with respect to the neutral fiber N1, which contributes to effect a relative displacement of the regions R1 and R2 of the range of deformation 2, not in the plane P1 but towards positions 16, 17 shown in broken lines.
- the screw 8 pushes back a little metal and the part in real engagement is not limited to the theoretical edge 18, but with experience, the depth of the repelled region 16 is adjusted so that the plane of the neutral fiber N2 passes through the middle part of the real span. Furthermore, the repelled region 16 must not hinder the deformation of the deformable zone. To this end, the slot 11 must come out of this region, as can be seen in FIG. 5.
- the size of the parts, the deformable zone, the force F provided by the conical screw 8, the slope of the latter and the lever arm 1, are adopted to have the desired deformation with an acceptable action force on the screw 8.
- the invention is not limited to the embodiment described above. So, for example, it would possible to provide instead of the slot 11 several other slots suitably arranged.
- the tamper-proof conical screw usable in the devices described above comprises a substantially cylindrical head 19 coaxial with its threaded portion 20.
- the cylindrical surface of this head 19 comprises three axial grooves 21, 22, 23, at 120 ° one from the other, designed to receive three corresponding dogs 24, 25, 26 of a screwing tool of which only the head 27 has been shown.
- these grooves 21, 22 and 23 have, at the level of the cylindrical surface, a width 12 less than that of a side c of the hexagon 28 in which the cylindrical head 19 is inscribed.
- the device according to the invention is not limited by the presence of two aligned slots leading to the cylindrical opening 7a receiving the adjusting screw; in this figure, two auxiliary slots 11a, 11b are placed substantially convergently towards a through slot 9a which is itself, possibly, in the extension of an opposite slot 9 ". In this variant, there are two deformable regions 13a, 13b.
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Description
- La présente invention concerne un dispositif de réglage de la position relative de deux parties d'une même pièce, par déformation, à l'aide d'une vis conique, d'une zone intermédiaire reliant ces deux parties.
- Elle a plus particulièrement pour objet, mais non exclusivement, la réalisation d'un tel réglage sur des pièces obtenues par découpe et, éventuellement, déformation d'une matière en feuille telle qu'une bande de métal.
- Elle s'applique notamment au montage des bilames utilisés sur des appareils à déclenchement thermique tels que, par exemple, des relais thermiques.
- On sait en effet que dans ce type d'application, le seuil de déclenchement de ces appareils est, entre autres, fonction de la position relative des bilames et des organes de déclenchement qui leur sont associés.
- Il s'avère que, compte tenu des tolérances de fabrication, il n'est pas possible d'obtenir au montage une précision suffisante pour obtenir dans une même série d'appareils des seuils de déclenchement rigoureusement identiques. C'est la raison pour laquelle il est donc nécessaire d'effectuer, en fin de montage, un réglage en position des bilames. Or, dans l'état actuel de la technique, ce réglage constitue une opération délicate, bien souvent effectuée à la main par un personnel spécialisé. Elle est donc coûteuse en temps et ne se prête pas à des cadences élevées de production de ces appareils.
- Pour tenter de supprimer ces inconvénients, on a déjà proposé, notamment par le brevet US-A-2 642 509, de monter les bilames sur des pièces de tôle présentant une plage de support pouvant se monter sur une partie fixe de l'appareil, par exemple le boîtier, et une plage de fixation sur laquelle est monté le bilame, cette plage de fixation s'étendant normalement à la plage de support, la connexion de cette plage de support à la plage de fixation étant alors réalisée grâce à une plage déformable comprenant un perçage taraudé et une découpe ouverte au niveau d'un premier bord de la pièce et s'étendant jusqu'audit perçage.
- Le réglage était alors obtenu par le vissage dans le perçage taraudé d'une vis conique de manière à engendrer, par un effet de couple, une torsion de la zone déformable comprise entre le perçage et un deuxième bord de la pièce opposé au susdit premier bord et à provoquer, en conséquence, une rotation de la plage de fixation. En vue de diminuer le couple de vissage nécessaire pour provoquer la susdite torsion, on a également proposé de réduire la largeur de la zone déformable en prévoyant une deuxième découpe dans le deuxième bord, à l'opposé du premier bord.
- Toutefois, cette solution présente, elle aussi, un certain nombre d'inconvénients.
- En effet, malgré la présence de la deuxième découpe, le couple nécessaire au vissage de la vis conique demeure important et l'on constate en outre un arrachement de métal dû au fait que l'effort exercé par la vis conique n'est appliqué que sur un très petit nombre de filets du perçage et, par suite de la déformation, que sur une très faible partie de leur circonférence.
- Un autre inconvénient de cette solution consiste en ce que, pour les raisons qui seront exposées par la suite, les déformations dont fait l'objet la zone déformable à la suite du vissage, ne permettent pas de conserver la planéité de cette zone et provoquent au contraire un flambage de celle-ci. En conséquence, au lieu d'avoir un mouvement de rotation de la plage de fixation autour d'un axe perpendiculaire à la plage de support, on obtiendra un déplacement gauche, incompatible avec la fonction de réglage recherchée.
- L'invention a donc plus particulièrement pour but de supprimer ces inconvénients.
- Elle propose à cet effet, un dispositif du type susdit, apte à effectuer le réglage de la position relative de deux parties d'une même pièce, par déformation à l'aide d'une vis conique, d'une zone intermédiaire reliant ces deux parties, et présentant un perçage taraudé dans lequel peut venir se visser ladite vis et une découpe qui s'étend depuis un premier bord de la pièce jusqu'audit perçage. Un tel dispositif est déjù divulgué par le document US-A-2 642 509.
- Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce que :
- la zone intermédiaire comprend en outre au moins une seconde découpe débouchant dans ledit perçage à l'opposé de la première découpe, et qui délimite avec un deuxième bord de la pièce une région déformable, formant charnière, et déportée par rapport audit perçage ;
- ladite pièce comprend une région repoussée au centre de laquelle est réalisé le perçage taraudé, la profondeur de cette région étant telle que sa partie supérieure soit sensiblement dans le plan de la fibre neutre de la région entourant ladite région repoussée ; et
- ladite fibre neutre passe par la partie médiane de la portée réelle de la vis avec ledit perçage.
- Grâce à une telle disposition, le bras de levier avec lequel s'exerce l'effort résultant du vissage, sur la région déformable, est considérablement accru et peut être ajusté de manière à obtenir la déformation désirée avec un effort de vissage acceptable sur la vis conique.
- Par ailleurs, les forces de déformation engendrées par le vissage s'exerceront selon cette fibre neutre et les déformations s'effectueront dans le plan de la plage déformable.
- En outre, la déformation du perçage au cours du vissage est plus appropriée et permet une meilleure coopération des filets.
- Ainsi, pour ces différentes raisons, on réduit la détérioration des filets du perçage taraudé et la formation de copeaux.
- Dans le cadre des applications précitées, la susdite pièce peut être obtenue à partir d'une matière en feuille (par exemple une bande de tôle) et comprendre une plage de support dont au moins une partie plane s'étend dans un plan, une plage de fixation dont au moins une deuxième partie s'étend dans ledit plan et une plage déformable qui relie la plage de support à la plage de fixation.
- Il convient de noter que les déformations effectuées sur la plage déformable sont quasiment rémanentes. Ceci ne constitue cependant pas un inconvénient du fait que dans la plupart des applications, le réglage doit être effectué en usine et qu'il ne doit plus être modifié par la suite. Il est même souvent nécessaire d'interdire ensuite toute possibilité d'accès à ce réglage.
- Pour résoudre ce problème, l'invention propose d'utiliser une vis conique dont la tête est conformée de manière à pouvoir coopérer avec un outil spécifique faisant par exemple partie d'un dispositif de réglage automatique mais qui ne puisse pas convenir aux outillages standard disponibles sur le commerce et, en particulier, aux clefs et aux tournevis classiques.
- D'une façon plus précise, cette tête présente une forme cylindrique qui s'étend coaxialement à la vis et dont la surface cylindrique présente trois cannelures axées à 120° l'une de l'autre, et dont les ouvertures présentent une largeur inférieure à la longueur d'un côté de l'hexagone dans lequel la forme cylindrique se trouve inscrite.
- Des modes d'exécution de l'invention seront décrits ci-après, à titre d'exemples, avec référence aux dessins annexés, dans lesquels :
- Les figures 1 et 2 représentent en vue de face (figure 1) et en vue de côté (figure 2) un dispositif de réglage conforme à l'invention ;
- La figure 3 est une coupe schématique à plus grande échelle de la plage déformable du dispositif représenté figures 1 et 2, dans le cas où aucune disposition n'est prise pour éviter les déformations transversales ;
- La figure 4 est une coupe schématique de cette même plage déformable conformée de manière à éviter lesdites déformations transversales ;
- La figure 5 est une vue de face de la plage déformable représentée figure 4 ;
- Les figures 6 et 7 représentent schématiquement, en perspective, et en vue de dessus, une vis conique inviolable utilisable dans le dispositif selon l'invention ; et
- La figure 8 illustre une variante de réalisation.
- Le dispositif de réglage représenté sur les figures 1 et 2 est plus particulièrement destiné à permettre un ajustement de l'alignement des bilames d'un relais thermique ou les contacts d'un relais ou d'un contacteur. Il comprend une pièce réalisée par découpe et déformation (pliage) d'une bande métallique, cette pièce comportant plus précisément :
- une plage de support 1 de forme rectangulaire qui s'étend dans un premier plan P₁, cette plage 1 pouvant être équipée de moyens de fixation, non représentés, sur une partie fixe, par exemple le boîtier la d'un appareil tel qu'un relais thermique ;
- une plage déformable 2 qui prolonge la plage de support dans ledit plan P₁, cette plage dont les caractéristiques seront définies ci-après présentant, à son extrémité située à l'opposé de la plage de support, une bande transversale 3 qui s'étend en déport par rapport à ladite plage 1 ; et
- une plage de fixation 5, sur laquelle peut venir par exemple se fixer un bilame 4 ou un contact qui s'étend dans un deuxième plan P₂ perpendiculaire au premier P₁.
- La plage déformable 2 comprend dans sa partie adjacente à la plage de support 1 un perçage taraudé 7 dans lequel peut venir se visser une vis conique 8, une première fente transversale 9 débouchant dans le perçage 7 et s'ouvrant à l'extérieur au niveau du bord latéral 10, une deuxième fente transversale 11, diamétralement opposée à la fente 9, qui débouche dans le perçage 7 et qui occupe une fraction de la distance comprise entre le perçage 7 et le bord latéral 12, et éventuellement une troisième fente 9ʹ pratiquée dans le bord latéral 12, sensiblement au droit des fentes 9 et 11.
- Les fentes 9 et 11 délimitent dans la plage 2 une zone déformable 13 de largeur réduite, cette zone 13 formant une charnière d'axe perpendiculaire au plan P₁ de la plage de support 1.
- En position initiale, la vis conique 8 peut se monter à la main et dépasser à peine du perçage 7, de façon à amorcer la prise des filets de la vis 8 avec les filets du perçage 7 proches de la face située côté engagement. Le réglage s'obtient ensuite par un vissage de cette vis 8 qui, par effet de coin, provoque la déformation de la zone 13, entraînant l'ouverture des fentes 9 et 11 et une rotation selon la flèche f de la plage de fixation 5 ainsi d'ailleurs que de la zone de la plage déformable 2 qui lui est adjacente.
- On constate notamment que grâce à la structure précédemment décrite, ce déplacement de la plage de fixation 5 s'effectue perpendiculairement à l'axe de la vis 8. Par ailleurs, la conservation dans le temps du réglage est garantie grâce au fait que la vis 8 est autoblocante et que la déformation rémanente obtenue n'empêche pas l'exercice d'une force élastique résiduelle concourant au développement d'un couple de serrage.
- Il s'avère qu'un dispositif du type de celui précédemment décrit souffre cependant d'un inconvénient qui se trouve illustré sur la figure 3.
- En effet, la vis 8 étant conique et le trou 7 cylindrique, ladite vis 8 ne sera en contact avec la plage déformable que par l'arête 15 du perçage 7 situé côté engagement. Ainsi, lorsque l'on serre la vis 8, elle exerce sur la pièce des forces F appliquées sur l'arête 15 du trou 7 qui engendrent un moment de déformation vis-à-vis de la fibre neutre N₁, ce qui contribue à effectuer un déplacement relatif des régions R₁ et R₂ de la plage de déformation 2, non pas dans le plan P₁ mais vers des positions 16, 17 représentées en traits interrompus.
- Il est clair que pour éviter ces déformations, il conviendrait de faire en sorte que les forces F soient exercées dans l'axe de la fibre neutre N₁.
- La solution illustrée sur la figure 4 permet d'obtenir ce résultat.
- Elle consiste à réaliser au niveau du perçage 7 une région repoussée ou emboutie 16 agencée de telle manière que sa face intérieure 17 soit dans le prolongement de la fibre neutre N₂, de sorte que les forces de déformation s'exerceront selon la fibre neutre N₂ et que les déformations de la plage 2 se feront dans son plan. Il s'ensuit que pour obtenir un tel résultat, la région repoussée 16 doit avoir théoriquement une profondeur égale à la demi épaisseur e du métal.
- En réalité, la vis 8 refoule un peu de métal et la partie en prise réelle n'est pas limitée à l'arête théorique 18, mais avec l'expérience, on ajuste la profondeur de la région repoussée 16 pour que le plan de la fibre neutre N₂ passe par la partie médiane de la portée réelle. Par ailleurs, la région repoussée 16 ne doit pas gêner la déformation de la zone déformable. A cet effet, la fente 11 doit sortir de cette région, comme cela est visible sur la figure 5.
- Bien entendu, la dimension des pièces, la zone déformable, la force F fournie par la vis conique 8, la pente de cette dernière et le bras de levier 1, sont adoptés pour avoir la déformation désirée avec un effort d'action acceptable sur la vis 8.
- Bien entendu, l'invention ne se limite pas au mode d'exécution précédemment décrit. Ainsi, par exemple, il serait possible de prévoir au lieu de la fente 11 plusieurs autres fentes convenablement agencées.
- Avec référence aux figures 6 et 7, la vis conique inviolable utilisable dans les dispositifs précédemment décrits comprend une tête sensiblement cylindrique 19 coaxiale à sa partie filetée 20. La surface cylindrique de cette tête 19 comprend trois cannelures axiales 21, 22, 23, à 120° l'une de l'autre, prévues pour recevoir trois crabots correspondants 24, 25, 26 d'un outil de vissage dont seulement la tête 27 à été représentée.
- Pour éviter qu'elles ne puissent servir de prise à un outil classique de vissage tel qu'une clef plate ou à illet, ces cannelures 21, 22 et 23 présentent, au niveau de la surface cylindrique, une largeur 1₂ inférieure à celle d'un côté c de l'hexagone 28 dans lequel est inscrite la tête cylindrique 19.
- Il est clair que grâce à une telle disposition, le vissage ou le dévissage de la vis sera rendu impossible si l'on ne dispose pas d'un outil spécialement conçu à cet effet.
- Ainsi qu'on peut le voir à la figure 8, le dispositif selon l'invention n'est pas limité par la présence de deux fentes alignées aboutissant à l'ouverture cylindrique 7a recevant la vis de réglage ; sur cette figure, deux fentes auxiliaires 11a, 11b sont placées sensiblement de façon convergente vers une fente débouchante 9a qui se trouve elle-même, éventuellement, dans le prolongement d'une fente opposée 9". Dans cette variante, il existe deux régions déformables 13a, 13b.
Claims (6)
- Dispositif de réglage de la position relative de deux parties (1, 3, 5) d'une même pièce, par déformation, à l'aide d'une vis conique (8), d'une zone intermédiaire reliant ces deux parties, et présentant un perçage taraudé (7) dans lequel peut venir se visser ladite vis (8), et une découpe (9) qui s'étend depuis un premier bord (10) de la pièce jusqu'audit perçage (7),
caractérisé en ce que :
- la zone intermédiaire comprend en outre au moins une seconde découpe (11) débouchant dans ledit perçage (7) à l'opposé de la première découpe (9) et qui délimite avec un deuxième bord (12) de la pièce une région déformable, formant charnière (13), et déportée par rapport audit perçage (7) ;- ladite pièce (2) comprend une région repoussée (16) au centre de laquelle est réalisé le perçage taraudé (7), la profondeur de cette région étant telle que sa partie supérieure (17) soit sensiblement dans le plan de la fibre neutre (N₂) de la région entourant ladite région repoussée (16) ; et- ladite fibre neutre (N₂) passe par la partie médiane de la portée réelle de la vis (8) avec ledit perçage (7). - Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que ladite pièce est réalisée par découpe et, éventuellement, pliage d'une matière métallique en feuille. - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2,
caractérisé en ce que la susdite pièce comprend une plage de support (1) dont au moins une première partie plane s'étend dans un premier plan (P₁), une plage de fixation (5) sur laquelle peut être monté l'organe dont on veut régler la position, et une plage déformable (2) qui relie la plage de support (1) à la plage de fixation (5), cette plage déformable comprenant une portion plane qui s'étend dans ledit plan (P₁) et dans laquelle est formé ledit perçage (7). - Dispositif selon la revendication 1,
caractérisé en ce que la ou les susdites secondes fentes (11) respectivement (11a, 11b) sortent de la région repoussée (16). - Dispositif selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la susdite pièce comprend :
- une plage de support plane (1) de forme rectangulaire qui s'étend dans un premier plan (P₁) ;- une plage déformable (2) qui prolonge ladite plage de support dans ledit plan (P₁) et comporte, dans sa partie adjacente à la plage de support (1), un perçage taraudé (7) dans lequel peut venir se visser une vis conique (8), une première fente transversale (9) débouchant dans ledit perçage (7) et s'ouvrant à l'extérieur, au niveau d'un premier bord latéral (10) de la pièce, au moins une deuxième fente (11) située à l'opposé de la première fente (9), qui débouche dans le perçage (7) et qui s'étend sur une fraction de la distance qui sépare ledit perçage (7) d'un deuxième bord (12) de la pièce, cette plage déformable comportant en outre, à son extrémité située à l'opposé de la plage de support, une bande transversale (3) qui s'étend en déport par rapport à ladite plage (1) ; et- une plage de fixation (5) qui s'étend dans un deuxième plan (P₂) perpendiculaire au premier plan (P₁). - Dispositif selon l'une des revendications précédentes,
caractérisé en ce que la vis conique (8) comprend une tête sensiblement cylindrique (19) coaxiale à sa partie filetée (20), la surface cylindrique de cette tête (19) comportant trois cannelures axiales (21, 22, 23) à 120° l'une de l'autre et présentant une largeur (1₂) inférieure à celle d'un côté (c) de l'hexagone (28) dans lequel est inscrite ladite surface.
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