FR2691513A1 - Screw-type fixture leaving clearance between two elements - comprising flanged bush into which ribbed dowel is inserted to receive screw, allowing play between elements - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'un élément sur une structure quelconque, et permettant de rattraper automatiquement un jeu de valeur variable entre cette structure et l'élément. The present invention relates to a device for fixing an element on any structure, and making it possible to automatically make up for a play of variable value between this structure and the element.
On connaît déjà divers dispositifs de fixation qui comprennent une douille ou analogue logée suivant les cas dans la structure ou dans l'élément, une vis montée dans la douille et traversant la structure ainsi que l'élément à assembler, et un écrou coopérant avec la vis et la douille pour fixer par serrage l'élément sur la structure. Various fastening devices are already known which comprise a socket or the like housed in the structure or in the element, as the case may be, a screw mounted in the socket and passing through the structure as well as the element to be assembled, and a nut cooperating with the screw and socket to clamp the element to the structure.
Toutefois, notamment dans les cas où la structure et/ou l'élément sont des pièces de série, les dispersions de fabrication sont telles qu'une certaine distance ou jeu, dont la valeur varie d'une pièce à l'autre, peut apparaître entre la structure et l'élément lorsqu'ils sont en position de montage. Quand un tel jeu existe, au moins l'une des deux pièces à assembler est déformée pour pouvoir effectuer l'assemblage avec les dispositifs de fixation connus. De telles déformations altèrent l'aspect de l'assemblage et sont donc souvent inacceptables. However, in particular in cases where the structure and / or the element are series parts, the manufacturing dispersions are such that a certain distance or clearance, the value of which varies from one part to another, may appear between the structure and the element when they are in the mounting position. When such a clearance exists, at least one of the two parts to be assembled is deformed in order to be able to perform the assembly with the known fixing devices. Such deformations alter the appearance of the assembly and are therefore often unacceptable.
En outre, avec les dispositifs connus, il est fréquemment nécessaire, par exemple pour retenir l'écrou pendant le serrage de la vis, d'avoir accès à chaque côté de l'assemblage. De fait, ces dispositifs sont d'utilisation difficile quand l'espace libre est réduit à proximité de l'assemblage, ce qui implique des temps de montage importants. In addition, with known devices, it is frequently necessary, for example to retain the nut during tightening of the screw, to have access to each side of the assembly. In fact, these devices are difficult to use when the free space is reduced near the assembly, which implies significant assembly times.
Aussi, la présente invention a pour but de résoudre les inconvénients énoncés plus haut, en proposant un dispositif de conception et d'utilisation simples, qui permet de rattraper un jeu de valeur variable entre une structure et un élément à assembler. Also, the present invention aims to solve the drawbacks mentioned above, by proposing a device of simple design and use, which makes it possible to make up for a play of variable value between a structure and an element to be assembled.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'un élément quelconque sur une structure et devant se situer à une certaine distance de cette structure après fixation, du type utilisant une vis qui traverse ladite structure et l'élément, un écrou monté sur cette vis, et une douille ou analogue coopérant avec la structure ou l'élément, caractérisé en ce que la douille traversée librement par la vis et solidaire de l'écrou par l'une de ses extrémités, est montée dans un manchon fixé à la structure ou à l'élément, et comporte une surface externe coopérant avec la surface interne du manchon pour qu'au vissage de la vis, la douille soit sollicitée en translation ainsi qu'en rotation jusqu'à venir en butée par son autre extrémité contre l'élément ou la structure à la façon d'une cale d'épaisseur. To this end, the subject of the invention is a device for fixing any element on a structure and having to be located at a certain distance from this structure after fixing, of the type using a screw which passes through said structure and the element, a nut mounted on this screw, and a socket or the like cooperating with the structure or the element, characterized in that the socket freely traversed by the screw and secured to the nut by one of its ends, is mounted in a sleeve fixed to the structure or to the element, and has an external surface cooperating with the internal surface of the sleeve so that when the screw is screwed, the sleeve is biased in translation as well as in rotation until it comes into abutment by its other end against the element or structure in the manner of a shim.
Conformément à l'invention, la surface externe de la douille comporte au moins une nervure hélicoïdale respectivement engagée dans une rainure hélicoïdale correspondante de la surface interne du manchon, ou inversement. According to the invention, the external surface of the sleeve comprises at least one helical rib respectively engaged in a corresponding helical groove on the internal surface of the sleeve, or vice versa.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, la nervure et la rainure hélicoïdales précitées définissent un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'axe longitudinal de la douille. According to another characteristic of the invention, the above-mentioned helical rib and groove define an angle of the order of 45 "relative to the longitudinal axis of the sleeve.
On précisera encore ici que la nervure et la rainure précitées viennent de matière respectivement avec la douille et le manchon, ou l'inverse. It will also be specified here that the aforementioned rib and groove come in one piece with the sleeve and the sleeve respectively, or the reverse.
L'invention se caractérise encore en ce qu'un insert métallique est fixé à l'extrémité de la douille en regard de l'élément ou de la structure, et est traversé par la vis précitée. The invention is further characterized in that a metal insert is fixed to the end of the socket opposite the element or structure, and is crossed by the aforementioned screw.
L'invention est encore caractérisée en ce que l'insert métallique précité comprend un tut traversé par la vis et une collerette en forme de rondelle munie de moyens d'immobilisation en rotation de l'élément ou de la structure, après serrage de la vis. The invention is further characterized in that the aforementioned metal insert comprises a tut through which the screw passes and a collar in the form of a washer provided with means for immobilizing in rotation the element or the structure, after tightening of the screw. .
Par ailleurs, on notera que l'écrou précité est logé dans une cage fixée à une extrémité de la douille. Furthermore, it will be noted that the aforementioned nut is housed in a cage fixed to one end of the socket.
Suivant encore une autre caractéristique, le manchon comporte au moins une partie s'étendant radialement vers l'extérieur pour permettre sa fixation sur la structure ou sur l'élément. According to yet another characteristic, the sleeve comprises at least one part extending radially outward to allow its attachment to the structure or to the element.
Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple, qui suit et se réfère aux dessins annexés, dans lesquels:
- la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de fixation conforme à l'invention, avant son serrage;
- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, d'une douille du dispositif conforme à l'invention; et
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 1, avec le dispositif en position de fixation ou serrage.However, other advantages and characteristics of the invention will emerge more clearly from the detailed description of an embodiment, given solely by way of example, which follows and refers to the appended drawings, in which:
- Figure 1 is a longitudinal sectional view of a fixing device according to the invention, before its tightening;
- Figure 2 is a sectional view along line II-II of Figure 1, of a socket of the device according to the invention; and
- Figure 3 is a view similar to Figure 1, with the device in the fixing or clamping position.
En se reportant aux figures 1 et 3 notamment, on voit une structure de support 1 sur laquelle on souhaite fixer un élément quelconque désigné en 2. Referring to FIGS. 1 and 3 in particular, a support structure 1 can be seen on which it is desired to fix any element designated at 2.
Suivant l'exemple des figures , la structure 1 est une partie quelconque de la caisse d'un véhicule automobile et l'élément 2 une patte ou analogue d'un organe que l'on désire monter sur la structure 1. La fixation de l'élément 2 sur la structure 1 s'effectue à l'aide d'un dispositif 3 qui comprend une douille ou analogue 31, elle-meme logée dans la structure 1. Evidemment, la douille 31 peut aussi être logée dans l'élément 2. According to the example of the figures, the structure 1 is any part of the body of a motor vehicle and the element 2 a lug or the like of a member which it is desired to mount on the structure 1. The fixing of the element 2 on the structure 1 is carried out using a device 3 which comprises a sleeve or the like 31, itself housed in the structure 1. Obviously, the sleeve 31 can also be housed in the element 2 .
Le dispositif de fixation 3 comprend également une vis 32 dont la tige 32a est montée dans la douille 31 et traverse d'une part la partie de la structure 1 dans laquelle la douille 31 est logée, et d'autre part un orifice 23 de l'élément 2. The fixing device 3 also comprises a screw 32, the rod 32a of which is mounted in the sleeve 31 and passes on the one hand the part of the structure 1 in which the sleeve 31 is housed, and on the other hand an orifice 23 of the element 2.
Sur les figures 1 et 3, la vis 32 est disposée de façon que sa tête 32b vienne en appui par l'intermédiaire d'une rondelle 33 contre une face de l'élément 2 qui est opposée à la douille 31 du dispositif 3. Evidemment, si c'est la douille 31 qui est logée dans l'élément 2, la tête de vis 32b reposera contre une face de la structure 1 opposée à la douille 31 et donc à l'élément 2, de façon que la tige 32a traverse la structure I ainsi que la douille 31 (et donc l'élément 2). In Figures 1 and 3, the screw 32 is arranged so that its head 32b comes to bear via a washer 33 against a face of the element 2 which is opposite to the sleeve 31 of the device 3. Obviously , if it is the socket 31 which is housed in the element 2, the screw head 32b will rest against a face of the structure 1 opposite to the socket 31 and therefore to the element 2, so that the rod 32a passes through the structure I as well as the socket 31 (and therefore the element 2).
Un écrou de serrage 34 est monté par vissage sur la tige filetée 32a. Cet écrou 34 peut agir sur la douille 31 qui coopère avec la structure 1 pour permettre l'assemblage de cette dernière et de l'élément 2. Il va de soi que si la douille 31 est montée sur l'élément 2, l'écrou de serrage 34 coopérera avec cet élément pour permettre sa fixation sur la structure 1. A tightening nut 34 is mounted by screwing on the threaded rod 32a. This nut 34 can act on the sleeve 31 which cooperates with the structure 1 to allow the assembly of the latter and of the element 2. It goes without saying that if the sleeve 31 is mounted on the element 2, the nut clamp 34 will cooperate with this element to allow its attachment to the structure 1.
On remarque sur la figure 1 que l'élément 2 qui est ici représenté dans sa position définitive de montage, est situé à une certaine distance ou jeu J de la structure 1. Note in FIG. 1 that the element 2 which is here represented in its final mounting position, is located at a certain distance or clearance J from the structure 1.
Conformément à l'invention, pour que l'élément 2 soit fixé sur la structure 1 sans changer la position relative de cette structure et de l'élément 2, la douille 31 qui est traversée librement par la tige filetée 32a et dont l'une des extrémités désignée en 35 est solidaire de l'écrou 34, est montée dans un manchon 36, fixé à la structure 1 (ou à l'élément 2), et comporte une surface externe 31a qui coopère avec une surface interne 36a du manchon 36 de façon que lorsque la vis 32 est tournée autour de son axe longitudinal X-X' dans le sens de son serrage ou vissage, la douille 31 soit sollicitée en translation ainsi qu'en rotation jusqu'à ce qu'elle vienne en butée, comme illustré sur la figure 2, par son autre extrémité (ici l'extrémité 37) contre l'élément 2 (ou la structure 1). According to the invention, so that the element 2 is fixed to the structure 1 without changing the relative position of this structure and of the element 2, the sleeve 31 which is freely traversed by the threaded rod 32a and one of which of the ends designated at 35 is integral with the nut 34, is mounted in a sleeve 36, fixed to the structure 1 (or to the element 2), and has an external surface 31a which cooperates with an internal surface 36a of the sleeve 36 so that when the screw 32 is turned around its longitudinal axis XX 'in the direction of its tightening or screwing, the sleeve 31 is biased in translation as well as in rotation until it comes into abutment, as illustrated in Figure 2, by its other end (here the end 37) against the element 2 (or the structure 1).
On comprend déjà que grâce au dispositif 3 conforme à l'invention, le jeu J entre la structure 1 et l'élément 2 à assembler peut avoir une valeur variant de plusieurs millimètres qui est automatiquement rattrapée à la façon d'une cale d'épaisseur variable par le déplacement de la douille 31 suivant la direction de l'axe X-X', à l'encontre de l'élément 2. We already understand that thanks to the device 3 according to the invention, the clearance J between the structure 1 and the element 2 to be assembled can have a value varying by several millimeters which is automatically caught up like a shim variable by the displacement of the sleeve 31 in the direction of the axis XX ', against the element 2.
Suivant le mode de réalisation illustré, la surface externe 31a de la douille 31 comporte au moins une nervure 31b de forme hélicoïdale. Plus précisément, trois nervures 3 lb sont formées sur la périphérie de la douille 31 de façon à être réparties régulièrement autour de cette dernière (voir figure 2). According to the illustrated embodiment, the external surface 31a of the sleeve 31 comprises at least one rib 31b of helical shape. More specifically, three ribs 3 lb are formed on the periphery of the sleeve 31 so as to be distributed regularly around the latter (see FIG. 2).
Chacune des nervures 31b vient s'engager respectivement dans une rainure hélicoïdale 36b de forme correspondante et formée dans la surface interne 36a du manchon 36. On peut prévoir un nombre différent de nervures et rainures hélicoïdales pour le dispositif 3, qui peuvent être agencés de façon que les nervures soient formées en saillie de la surface interne 3 6a du manchon et que les rainures soient creusées dans la surface externe 3 la de la douille 31. Each of the ribs 31b engages respectively in a helical groove 36b of corresponding shape and formed in the internal surface 36a of the sleeve 36. A different number of ribs and helical grooves can be provided for the device 3, which can be arranged so that the ribs are formed projecting from the internal surface 36a of the sleeve and that the grooves are hollowed out in the external surface 3a of the sleeve 31.
On voit sur les figures 1 et 3 que les nervures 31b et les rainures 36b définissent un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'axe longitudinal X-X' de la douille 31. D'autres dispositions sont possibles tant que l'angle d'orientation des filets de la vis 32 est inférieur à celui des nervures et rainures. It can be seen in FIGS. 1 and 3 that the ribs 31b and the grooves 36b define an angle of the order of 45 "relative to the longitudinal axis XX 'of the sleeve 31. Other arrangements are possible as long as the orientation angle of the threads of the screw 32 is less than that of the ribs and grooves.
Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, la douille 31 comporte un corps dans lequel les nervures 31b sont venues de matière, par exemple par moulage. De même, les rainures 36b sont venues de matière avec le manchon 36. In the embodiment illustrated in the figures, the sleeve 31 comprises a body in which the ribs 31b have come in one piece, for example by molding. Likewise, the grooves 36b have come integrally with the sleeve 36.
La référence numérique 38 (figure 1) désigne un insert métallique fixé, par exemple par engagement à force ou mieux soudure aux ultra-sons, à l'extrémité 37 de la douille 31 qui est située en regard de l'élément 2 (ou de la structure 1). L'insert métallique 38 comprend un fût s'étendant suivant la direction de l'axe X-X' et traversé par la tige 32a de la vis, ainsi qu'une collerette 38a. Cette collerette 38a s'étend radialement depuis le fût de l'insert 38 et fait saillie de la périphérie externe de la douille 31. Ainsi, la collerette 3 8a constitue une butée évitant à la douille 31 de trop s'enfoncer dans le manchon 36. Par ailleurs, la collerette 3 8a de l'insert métallique présente sur sa face située en regard de l'élément 2, des moyens d'immobilisation.Ces moyens d'immobilisation seront par exemple des saillies en éventail venues de matière avec l'insert 38 et permettant de bloquer la rotation de l'élément 2 (ou de la structure 1) une fois que la vis 32, et donc la douille 31 est serrée contre cet élément. The reference numeral 38 (FIG. 1) designates a metal insert fixed, for example by force engagement or better welding with ultrasound, at the end 37 of the socket 31 which is located opposite the element 2 (or of structure 1). The metal insert 38 comprises a barrel extending along the direction of the axis XX ′ and crossed by the rod 32a of the screw, as well as a flange 38a. This collar 38a extends radially from the barrel of the insert 38 and projects from the external periphery of the sleeve 31. Thus, the collar 38a constitutes a stop preventing the sleeve 31 from being pushed too far into the sleeve 36 Furthermore, the flange 38a of the metal insert present on its face located opposite the element 2, immobilization means. These immobilization means will for example be fan-shaped projections made of material with the insert 38 and making it possible to block the rotation of the element 2 (or of the structure 1) once the screw 32, and therefore the sleeve 31 is tightened against this element.
L'extrémité 35 de la douille 31 (c'est-à-dire l'extrémité opposée à l'insert 38) comporte un logement contre le fond duquel l'écrou 34 peut venir en appui. The end 35 of the sleeve 31 (that is to say the end opposite to the insert 38) comprises a housing against the bottom of which the nut 34 can come to bear.
Une cage 39 à l'intérieur de laquelle la partie hexagonale de l'écrou 34 peut venir se loger vient se fixer, par exemple par vissage dans un filetage formé dans le logement de l'extrémité 35 de la douille et dont le pas est inversé par rapport à celui de la vis 32. Une fois que l'écrou 34 est enserré dans la cage 39 qui elle-même est immobilisée sur la douille 31, l'écrou 34 est rendu solidaire axialement et en rotation de cette douille 31. A cage 39 inside which the hexagonal part of the nut 34 can be housed is fixed, for example by screwing in a thread formed in the housing of the end 35 of the sleeve and the pitch of which is reversed relative to that of the screw 32. Once the nut 34 is enclosed in the cage 39 which itself is immobilized on the sleeve 31, the nut 34 is made axially and in rotation integral with this sleeve 31.
Par ailleurs, il ressort des figures 1 et 3 que le manchon 36 dans lequel est monté la douille 31 comporte, au niveau de sa face en regard de l'élément 2, au moins une partie en saillie du corps de ce manchon. Ici, ces parties sont constituées par des pattes 36c et 36d qui s'étendent radialement depuis la périphérie externe du manchon 36. Les pattes 36c,36d viennent en appui contre un épaulement de forme correspondante de la structure 1. Chacune des ces pattes comporte un perçage qui vient en regard d'un perçage correspondant de la structure 1 pour permettre le passage d'un organe de fixation 13c ou 13d respectivement. Ces organes 13c,13d qui sont de préférence des rivets ou des vis, permettent de fixer le dispositif 3 sur la structure 1. Furthermore, it appears from Figures 1 and 3 that the sleeve 36 in which the sleeve 31 is mounted has, at its face opposite the element 2, at least one projecting part of the body of this sleeve. Here, these parts are constituted by legs 36c and 36d which extend radially from the external periphery of the sleeve 36. The legs 36c, 36d come to bear against a shoulder of corresponding shape of the structure 1. Each of these legs has a drilling which comes opposite a corresponding drilling of the structure 1 to allow the passage of a fixing member 13c or 13d respectively. These members 13c, 13d which are preferably rivets or screws, make it possible to fix the device 3 on the structure 1.
Ainsi, puisque le manchon 36 est solidaire de la structure 1 et que l'écrou 34 est fixé par rapport à la douille 31, quand la vis 32 est serrée, cette douille 31 est sollicitée en translation dans le sens de la flèche T sur la figure 3, ainsi qu'en rotation autour de l'axe X-X' (et dans un sens correspondant à l'inclinaison des rainures et nervures hélicoïdales 31b,36b). Ce déplacement de la douille 31 continuera jusqu'à ce que l'insert 38 fixé à l'extrémité 37 de la douille 31 vienne en butée contre la face de l'élément 2 situé en regard de la structure 1, à la façon d'une cale d'épaisseur. Thus, since the sleeve 36 is integral with the structure 1 and the nut 34 is fixed relative to the sleeve 31, when the screw 32 is tightened, this sleeve 31 is biased in translation in the direction of the arrow T on the Figure 3, and in rotation about the axis XX '(and in a direction corresponding to the inclination of the grooves and helical ribs 31b, 36b). This displacement of the sleeve 31 will continue until the insert 38 fixed to the end 37 of the sleeve 31 abuts against the face of the element 2 located opposite the structure 1, in the manner of a shim.
Comme on le voit sur la figure 3, lorsque le dispositif 3 est dans sa position finale de montage, la structure 1 et l'élément n'ont pas été déplacés mais le jeu J a été compensé par le déplacement de la douille 31. En outre, si l'on continue à tourner la tête 32b sur à peu près 1/4 de tour après que la collerette 38a soit venue en appui contre l'élément 2, les moyens d'immobilisation de l'insert métallique bloqueront le dispositif 3 par rapport à l'élément 2. As can be seen in FIG. 3, when the device 3 is in its final mounting position, the structure 1 and the element have not been moved but the clearance J has been compensated for by the displacement of the sleeve 31. In moreover, if the head 32b is continued to rotate for approximately 1/4 of a turn after the flange 38a has come to bear against the element 2, the means for immobilizing the metal insert will block the device 3 compared to element 2.
En outre on remarquera ici que le dispositif 3 illustré peut être monté et utilisé sans que l'on ait besoin d'avoir accès aux deux côtés de la structure 1. On a donc obtenu conformément à l'invention un dispositif de fixation qui est simple, dont l'utilisation est aisée et, grâce auquel le jeu J entre l'élément 2 et la structure 1 peut être rattrapé automatiquement, tant que sa valeur est inférieure à celle du déplacement de la douille 1 entre les butées axiales constituées par la collerette 3 8a et par une partie de la cage 39 qui fait saillie de la périphérie extérieure de la douille 31. In addition, it will be noted here that the device 3 illustrated can be mounted and used without the need to have access to both sides of the structure 1. We therefore obtained in accordance with the invention a fixing device which is simple , whose use is easy and, thanks to which the clearance J between the element 2 and the structure 1 can be taken up automatically, as long as its value is less than that of the displacement of the sleeve 1 between the axial stops constituted by the flange 38a and by a part of the cage 39 which projects from the external periphery of the sleeve 31.
Evidemment, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré, mais comprend tous les équivalents et les combinaisons des moyens techniques qui viennent d'être décrits, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Obviously, the invention is in no way limited to the illustrated embodiment, but includes all the equivalents and combinations of the technical means which have just been described, if these are carried out according to its spirit.
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| US10746189B2 (en) | 2016-03-08 | 2020-08-18 | Fluid Handling Llc | Center bushing to balance axial forces in multi-stage pumps |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2691513B1 (en) | 1995-11-10 |
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Legal Events
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| ST | Notification of lapse |