FR2950117A1 - Canon pour assemblage visse et assemblage utilisant ce canon - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un canon pour assemblage vissé et un assemblage utilisant ce canon. Le canon comprend un alésage (33) pouvant être traversé par une vis (16), deux parties tubulaires (21, 22) s'étendant suivant un même axe (13) et une partie élastique (23) reliant les parties tubulaires (21, 22) entre elles, permettant une compression axiale des parties tubulaires (21, 22) et se déformant radialement lors de la compression. L'assemblage de deux pièces mécaniques (11, 12) comprenant un canon (20) selon l'invention et une vis (16) traversant le canon (20), le serrage de la vis (16) assurant la compression axiale des parties tubulaires (21, 22). L'utilisation d'un canon (20) selon l'invention dans un assemblage permet d'éviter toute hyperstaticité au montage des deux pièces mécaniques (11, 12) dans le cas d'utilisation de plusieurs vis (16) de fixation. Le canon (20) permet également d'encaisser d'éventuels efforts de cisaillement au niveau de l'assemblage. En l'absence de canon (20) selon l'invention, de tels efforts seraient encaissés par la ou les vis. De plus, le canon (20) permet de freiner la vis grâce à la mise en contrainte du canon (20). On évite ainsi l'utilisation d'une rondelle frein généralement placée sous la tête de vis.

Description

Canon pour assemblage vissé et assemblage utilisant ce canon L'invention concerne un canon pour assemblage vissé et un assemblage utilisant ce canon. Les vis sont très largement utilisées pour réaliser des assemblages démontables de pièces mécaniques. On réalise par exemple un alésage dans une des pièces à assembler et un taraudage dans l'autre. Une vis traverse l'alésage et le serrage de la vis dans le taraudage permet d'immobiliser les deux pièces l'une par rapport à l'autre. On peut également réaliser deux alésages, chacun dans l'une des pièces. La vis traverse alors les deux alésages et le serrage s'effectue au moyen d'un écrou. io Il est nécessaire de prévoir un jeu fonctionnel entre la vis et l'alésage dans lequel la vis s'insère. Du fait des tolérances de fabrication des vis courantes, ce jeu ne permet pas d'obtenir un positionnement précis des deux pièces entre elles. Pour assurer ce positionnement, il est nécessaire de prévoir des moyens particuliers tels que par exemple un usinage spécifiques 15 des deux pièces assurant un positionnement des deux pièces entre elles. Les vis n'assurent alors que le maintien dans cette position. On a tenté de simplifier la réalisation de ce positionnement en réalisant dans les deux pièces un alésage de même diamètre et en disposant dans ces alésages un canon cylindrique dont le diamètre extérieur s'ajuste 20 avec celui des alésages. Il est possible de réduire les tolérances des alésages et du canon pour améliorer le positionnement. Pour assurer l'immobilisation du positionnement ainsi réalisé, on utilise une vis traversant un alésage du canon. La vis peut être serrée soit au moyen d'un écrou soit au moyen d'un taraudage réalisé dans l'une pièces, le taraudage étant 25 concentrique de l'alésage de la pièce dans lequel il est réalisé. L'utilisation d'un canon laisse subsister un degré de liberté en rotation autour de l'axe des alésages dans le positionnement relatifs de deux pièces. Pour supprimer ce dernier degré de liberté on peut par exemple mettre en oeuvre deux canons identiques et les positionner dans des alésages distants des deux 30 pièces, chacun dans un alésage. L'immobilisation s'effectue toujours au moyen de vis, traversant les différents canons. Ce type de positionnement présente l'avantage de simplifier les composants utilisés, vis et canons standards ainsi que les usinages à réaliser dans les pièces à assembler, alésages et taraudages concentriques.

Néanmoins, la distance séparant les axes des ensembles formés par un canon et les deux alésages dans lesquels il pénètre, entre dans la chaîne de cote du positionnement. Autrement dit, on est tenu d'élargir la tolérance entre le diamètre extérieur du canon et celui d'un des alésages pour tenir compte de la tolérance sur la distance séparant les axes pour s'assurer que le montage des canon puisse se faire sans forcer. Cette chaîne de cote réduit la qualité du positionnement relatif des deux pièces.

L'invention vise à pallier tout ou partie des problèmes cités plus io haut en proposant une réalisation particulière d'un canon et un alésage utilisant ce canon. A cet effet, l'invention a pour objet un canon pour assemblage vissé comprenant un alésage pouvant être traversé par une vis, caractérisé en ce qu'il comprend deux parties tubulaires s'étendant suivant un même axe 15 et une partie élastique reliant les parties tubulaires entre elles, permettant une compression axiale des parties tubulaires et se déformant radialement lors de la compression. L'invention a également pour objet un assemblage de deux pièces mécaniques comprenant un canon selon l'invention et une vis traversant le 20 canon, le serrage de la vis assurant la compression axiale des parties tubulaires. L'utilisation d'un canon selon l'invention dans un assemblage permet d'éviter toute hyperstaticité au montage des deux pièces mécaniques dans le cas d'utilisation de plusieurs vis de fixation. 25 Le canon permet également d'encaisser d'éventuels efforts de cisaillement entre les deux pièces mécaniques au niveau de l'assemblage. En l'absence de canon selon l'invention, de tels efforts seraient encaissés par la ou les vis. De plus, le canon permet de freiner la vis grâce à la mise en 30 contrainte du canon. On évite ainsi l'utilisation d'une rondelle frein généralement placée sous la tête de vis.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation 35 donné à titre d'exemple, description illustrée par le dessin joint dans lequel : la figure 1 représente un assemblage de deux pièces mettant en oeuvre un canon conforme à l'invention, avant serrage d'une vis ; la figure la représente une partie agrandie de la figure 1 la figure 2 représente le canon en coupe partielle ; la figure 3 représente l'assemblage de la figure 1 après serrage de lavis; la figure 3a représente une partie agrandie de la figure 3. Par souci de clarté, les mêmes éléments porteront les mêmes repères dans les différentes figures et les échelles sont sensiblement io respectées.

La figure 1 représente un assemblage 10 de deux pièces mécaniques 11 et 12. La pièce 12 est par exemple une structure porteuse et la pièce 11 un sous-ensemble devant être positionné et fixé sur la structure 15 porteuse 12. La figure 1 est une coupe partielle de l'assemblage 10, coupe réalisée au niveau d'un moyen de fixation des deux pièces l'une par rapport à l'autre. Au niveau de cette coupe, le sous-ensemble 11 comprend par exemple une patte de fixation percée suivant un axe 13 pour former un alésage 14. La structure porteuse 12 comprend un taraudage 15 également 20 suivant l'axe 13. Une vis 16 permet l'immobilisation du sous-ensemble 11 par rapport à la structure porteuse 12. La vis 16 comprend une tête 17 et un corps 18 fileté. La vis 16 traverse l'alésage 14 et son corps 18 vient se visser dans le taraudage 15. La tête de vis 17 a un diamètre supérieur à celui de l'alésage 14 pour permettre le serrage du sous-ensemble 11 contre la 25 structure porteuse 12. A titre de variante, il est également possible de remplacer le taraudage 15 de la structure porteuse 12 par un trou lisse et d'assurer le serrage de la vis 16 au moyen d'un écrou disposé à l'extérieur de la structure porteuse 12 le long de l'axe 13 sur une face opposée à celle recevant le sous-ensemble 11. 30 Selon l'invention, l'assemblage comporte un canon 20 comprenant deux parties tubulaires 21 et 22 s'étendant suivant l'axe 13 et une partie élastique 23 reliant les parties tubulaires 21 et 22 entre elles. La partie élastique 23 permet une compression axiale des parties tubulaires 21 et 22 sous l'action de la vis 16. La partie élastique 23 se déforme radialement lors 35 de la compression axiale.

La figure 2 représente en coupe partielle le canon 20 par un plan contenant l'axe 13. Les parties tubulaires 21 et 22 sont massives et la partie élastique 23 comprend, par exemple, deux troncs de cônes 24 et 25 reliés par une portion cylindrique 26. Le tronc de cône 24 relie la partie massive 21, au niveau de son plus petit diamètre, à la portion cylindrique 26 au niveau de son plus grand diamètre. De même, le tronc de cône 25 relie la partie massive 22, au niveau de son plus petit diamètre, à la portion cylindrique 26 au niveau de son plus grand diamètre. La partie élastique 23 a sensiblement io une épaisseur constante le long des troncs de cône 24 et 25 et de la portion cylindrique 26. Cette épaisseur est beaucoup plus faible que celle des parties tubulaires 21 et 22 afin d'assurer une déformation du canon 20 préférentiellement au niveau de la partie élastique 23 lors de la compression axiale du canon 20. 15 Sur la figure 2, le canon 20 est représenté au repos, c'est-à-dire en l'absence de compression. La partie tubulaire 22 et la portion cylindrique 26 ont un même diamètre « d » inférieur à un diamètre « D » de la partie tubulaire 21. Avantageusement, la déformation radiale de la partie élastique 23 augmente un diamètre extérieur de la partie élastique 23 lors de la 20 compression. La portion cylindrique 26 pourra se dilater pour au moins atteindre le diamètre « D » tout en restant dans son domaine élastique. Avantageusement, le canon 20 est une pièce unique, par exemple réalisé par décolletage. On pourra choisir un alliage cuivreux ayant de bonnes qualités d'usinage tel que qu'un alliage de cuivre et de béryllium. 25 Dans l'assemblage 10, le diamètre de l'alésage 14 de la pièce 11 permet un ajustement serré par rapport au diamètre extérieur « D » de la partie tubulaire 21 du canon 20. On pourra par exemple choisir un ajustement de type H7m6. La pièce 12 comprend un alésage 27 dont le 30 diamètre permet un jeu fonctionnel positif par rapport à la partie tubulaire 22 du canon 20. Les diamètres des alésages 14 et 27 sont, par exemple, identiques. Ainsi la partie tubulaire 22 du canon 20 glisse librement dans l'alésage 27. Le diamètre de l'alésage 27 permet avantageusement un jeu 35 fonctionnel positif J par rapport à la partie élastique 23 lorsque le canon 20 n'est pas soumis à une compression axiale et un serrage S lorsque le canon 20 est soumis à une compression axiale. Autrement dit, lors de la compression du canon au moyen de la vis 16, le diamètre de la partie élastique 23, et notamment de la portion cylindrique 26 augmente jusqu'à ce qu'un serrage intervienne entre la partie élastique 23 et l'alésage 27 de la pièce 12. La figure la permet de mieux visualiser le jeu fonctionnel positif J entre la partie élastique 23 et l'alésage 27. La figure 3 représente l'assemblage 10 une fois le serrage S obtenu et la figure 3a permet de mieux visualiser ce serrage S entre la partie élastique 23 et l'alésage 27. Sur la io figure 3a, le serrage S est représenté par une cote nule montrant le contact entre la partie élastique 23 et l'alésage 27. Le jeu fonctionnel J entre la partie tubulaire 22 et l'alésage 27 d'une part et entre la partie élastique 23 et l'alésage 27 d'autre part est par exemple de l'ordre de 0,1mm. Le jeu fonctionnel J permet de limiter les risques d'hyperstaticité lors du montage 15 des deux pièces 11 et 12 lorsqu'on utilise plusieurs canons 20. En effet, le jeu fonctionnel J entre dans la chaîne de cote liant la position relative des différents canons 20. Le jeu fonctionnel J permet donc l'augmentation des tolérances sur les cotes entre les canons 20. Pour l'un des assemblages 10, même si les alésages 14 et 27 des deux pièces 11 et 12 ne sont pas 20 rigoureusement alignés, la portion cylindrique 26 viendra au contact de l'alésage 27 lors du serrage de la vis associée.

Avantageusement la partie tubulaire 21 comprend un épaulement 28 destiné à venir en appui contre une surface plane 29 de la pièce 11. Par 25 ailleurs, une extrémité 30 du canon 20 vient en appui contre un fond 31 de l'alésage 27 de la pièce 12. Lorsque le canon 20 n'est pas soumis à une compression axiale, un jeu fonctionnel 32 subsiste entre les deux pièces Il et 12. Le jeu fonctionnel 32 est visible sur la figure 1. Lorsque le canon 20 est soumis à une compression axiale, les deux pièces 11 et 12 sont serrées 30 l'une contre l'autre et le jeu fonctionnel 32 disparait. Autrement dit, l'annulation du jeu fonctionnel 32 permet de maintenir la compression axiale du canon 20.

Le canon 20 comporte un alésage 33 s'étendant suivant l'axe 13 35 permettant au corps 18 de la vis 16 de traverser le canon 20.

Avantageusement, le canon 20 comporte une gorge 34 réalisée dans l'alésage 33 et un anneau taraudé élastique 35 disposé dans la gorge 34. La gorge 34 est par exemple réalisée au niveau de la partie élastique 23. En effet, l'épaisseur de la partie cylindrique 23 étant plus faible que celle des parties massives 21 et 22, il est aisé d'utiliser l'espace intérieur de la partie élastique comme gorge pour y placer l'anneau taraudé élastique 35. L'anneau taraudé élastique 35 est vissé sur le corps 18 de la vis 16. L'élasticité de l'anneau 35 permet d'éviter que celui-ci ne se desserre de la vis 16. L'anneau 35 est par exemple ouvert pour assurer son élasticité. io L'anneau 35 est par exemple réalisé en acier ou en matière plastique de type polyamide. Le serrage de l'anneau 35 sur la vis 16 permet de rendre la vis 16 imperdable par rapport au canon 20. II est ainsi possible de démonter les deux pièces 11 et 12 en ôtant les vis 16 sans risquer de perdre ni la vis 16 ni le canon 20, qui restent tous deux solidaires de la pièce 11. Le canon 20 15 reste solidaire de la pièce 11 grâce à l'ajustement serré de la partie tubulaire 21 par rapport à l'alésage 14 et la vis 16 reste solidaire du canon 20 au moyen de l'anneau 35 disposé dans la gorge 34. 20

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Canon pour assemblage vissé comprenant un alésage (33) pouvant être traversé par une vis (16), caractérisé en ce qu'il comprend deux parties tubulaires (21, 22) s'étendant suivant un même axe (13) et une partie élastique (23) reliant les parties tubulaires (21, 22) entre elles, permettant une compression axiale des parties tubulaires (21, 22) et se déformant radialement lors de la compression.
2. 2. Canon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie élastique (23) est de révolution autour de l'axe (13) des parties tubulaires io (21, 22).
3. 3. Canon selon la revendication 2, caractérisé en ce que la déformation radiale de la partie élastique (23) augmente un diamètre extérieur (d) de la partie élastique (23) lors de la compression.
4. 4. Canon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un diamètre extérieur (D) de la première partie tubulaire (21) est supérieur à un diamètre extérieur (d) de la partie élastique (23) et à un diamètre extérieur (d) de la seconde partie tubulaire (22).
5. 5. Canon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une gorge (34) réalisée dans l'alésage (33) et un anneau taraudé élastique (35) disposé dans la gorge (33). 25
6. 6. Canon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la première partie tubulaire (21) comprend un épaulement (28).
7. 7. Assemblage de deux pièces mécaniques (11, 12) comprenant un canon (20) selon l'une des revendications précédente et une vis (16) 30 traversant le canon (20), le serrage de la vis (16) assurant la compression axiale des parties tubulaires (21, 22).
8. 8. Assemblage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la première pièce (11) comprend un alésage (14) dont le diamètre permet unajustement serré par rapport à un diamètre extérieur (D) de la première partie tubulaire (21) du canon (20) et en ce que la seconde pièce (12) comprend un alésage (27) dont le diamètre permet un jeu fonctionnel positif par rapport à la seconde partie tubulaire (22) du canon (20).
9. 9. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce que la seconde pièce (12) comprend un alésage (27) dont le diamètre permet un jeu fonctionnel positif par rapport à la partie élastique (23) lorsque le canon (20) n'est pas soumis à une compression axiale et un serrage lorsque le canon (20) est soumis à une compression axiale.
10. 10. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, comprenant un canon (20) selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'épaulement (28) du canon (20) vient en appui contre une surface plane (29) de la première pièce (11), en ce qu'une extrémité (30) du canon (20) vient en appui contre un fond (31) de l'alésage (27) de la seconde pièce (12) et en ce que lorsque le canon (20) n'est pas soumis à une compression axiale, un jeu fonctionnel (32) subsiste entre les deux pièces (11, 12), et lorsque le canon est soumis à une compression axiale, les deux pièces (11, 12) sont serrées l'une contre l'autre.