FR3098558A1

FR3098558A1 - Dispositif de liaison verrouillable

Info

Publication number: FR3098558A1
Application number: FR1907742A
Authority: FR
Inventors: Rodolphe Trouve
Original assignee: Airbus Operations SAS
Current assignee: Airbus Operations SAS
Priority date: 2019-07-10
Filing date: 2019-07-10
Publication date: 2021-01-15
Anticipated expiration: 2039-07-10
Also published as: FR3098558B1

Abstract

- Dispositif de liaison verrouillable. - Le dispositif (1) de liaison verrouillable entre une première pièce (E2) et une seconde pièce (E1), comporte un élément de support (2) qui peut être fixé sur la première pièce (E2) et un boulon (3) qui permet de maintenir la seconde pièce (E1) contre l’élément de support (2), le boulon (3) comportant un écrou flottant (4) et un goujon (5) qui sont agencés, respectivement, de part et d’autre de l’élément de support (2). L’écrou flottant (4) est fixé à l’élément de support (2) tandis que le goujon (5) est configuré pour traverser la seconde pièce (E1) et l’élément de support (2). Le goujon (5) est apte à être verrouillé dans l’écrou flottant (4) par un système de verrouillage par une rotation d’un quart de tour. Figure pour l'abrégé : Fig. 1

Description

Dispositif de liaison verrouillable

La présente invention concerne un dispositif de liaison verrouillable entre deux pièces distinctes.

Bien que non exclusivement, la présente invention s’applique plus particulièrement à un équipement d’un aéronef, en particulier des hublots.

Les hublots d’un aéronef, en particulier d’un avion de transport, sont composés d’une pluralité de vitres, généralement au nombre de trois, qui forment un ensemble de vitres solidaires. L’ensemble de vitres est maintenu entre un cadre et une pièce de retenue par des broches localisées tout autour du cadre.

En général, au cours de l’installation d’un hublot d’aéronef, l’ensemble de vitres est grossièrement placé par le positionnement d’une partie des broches sur le cadre. Puis, le rebord intérieur du cadre et le rebord extérieur de l’ensemble de vitres permettent d’agencer ce dernier dans sa position finale. Enfin, la pièce de retenue est montée sur les broches et fixé par un certain nombre de boulons, généralement six.

De manière usuelle, une broche comprend une partie fixée au cadre et une vis qui permet le maintien de la pièce de retenue contre le cadre. Cette vis traverse la pièce de retenue et est vissée directement dans un écrou usiné dans la partie fixée au cadre.

Cependant, la forme particulière et complexe de ces broches peut engendrer des coûts importants de fabrication. En outre, il n’est pas toujours évident de visser correctement la vis dans l’écrou. En effet, l’écrou étant moulé sur la partie fixée dans le cadre, il est distant de la pièce de retenue et de l’entrée de la vis. Un vissage trop important ou légèrement de biais crée un forçage au niveau de l’écrou qui risque de faire plier la broche, ce qui nécessite de changer régulièrement le boulon et la broche , ou d’engendrer des dommages sur la pièce de retenue ce qui peut provoquer une entrée d’eau dans l’ensemble de vitres.

Cette solution usuelle n’est donc pas complètement satisfaisante pour les applications envisagées.

La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient.

Elle concerne un dispositif de liaison verrouillable entre une première pièce et une seconde pièce, ledit dispositif comportant un élément de support destiné à être fixé sur ladite première pièce et un boulon destiné à maintenir ladite seconde pièce contre l’élément de support.

Selon l’invention, le boulon comporte un écrou flottant et un goujon, ledit écrou flottant et ledit goujon étant agencé respectivement de part et d’autre de l’élément de support, ledit écrou flottant étant fixé à l’élément de support et ledit goujon étant destiné à traverser ladite deuxième pièce et l’élément de support, ledit goujon étant apte à être verrouillé dans l’écrou flottant.

Ainsi, grâce à l’invention, on dispose d’un écrou agencé directement contre l’élément de support d’une des pièces à maintenir. Le goujon est agencé de l’autre côté de l’élément de support de sorte que la fixation du goujon dans l’écrou est simplifié.

Avantageusement, le boulon comprend un système de verrouillage par une rotation d’un quart de tour dudit goujon dans ledit écrou flottant.

De préférence, l’écrou flottant forme une structure tubulaire selon un axe dit longitudinal, ladite structure tubulaire étant pourvue à l’intérieur d’une vis filetée.

Par ailleurs, l’écrou flottant comprend une collerette agencée à une extrémité dudit écrou flottant, ladite collerette étant sensiblement plane et étant agencée dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal, ladite collerette étant configurée pour permettre la fixation de l’écrou flottant à l’élément de support.

En outre, de préférence, le goujon comprend une tête se prolongeant en une portion tubulaire, ladite portion tubulaire étant munie d’un taraudage interne, ledit taraudage interne étant conformé au filetage de la vis filetée.

Avantageusement, l’élément de support est une structure monobloc comportant un plateau se prolongeant en deux branches, chacune des deux branches étant agencée perpendiculairement au plateau et parallèlement à l’autre branche selon l’axe longitudinal de sorte que ledit élément de support présente une forme générale en U, chacune des branches comprenant une extrémité.

Dans un mode de réalisation particulier, l’élément de support comporte deux pieds de fixation, chacun des pieds de fixation étant agencé à l’extrémité d’une branche.

Par ailleurs, avantageusement, le plateau de l’élément de support est pourvu d’un orifice central.

De préférence, l’élément de support est réalisé en aluminium.

En outre, ledit dispositif de liaison comprend, de plus, une rondelle conformée à la tête du goujon.

Les figures annexées feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables.

La figure 1 est une vue schématique en perspective d’un dispositif de liaison selon un mode de réalisation particulier.

La figure 2 est une vue schématique éclatée et en perspective d’un dispositif de liaison, selon un mode de réalisation préféré.

La figure 3 est une vue schématique en coupe d’un écrou flottant, selon un mode de réalisation préféré. La figure 4 est une vue schématique en coupe d’un goujon, selon un mode de réalisation préféré.

La figure 5 représente une vue schématique en perspective d’un élément de support selon un mode de réalisation particulier.

Le dispositif de liaison verrouillable 1 (ci-après « dispositif 1 »), représenté schématiquement dans un mode de réalisation sur la figure 1, est destiné à réaliser une liaison entre deux pièces E1 et E2 mécaniques distinctes. Ce dispositif 1 comprend un élément de support 2 destiné à être fixé sur l’une des pièces E2 et un boulon 3 destiné à maintenir l’autre pièce E1 contre l’élément de support 2. Ces pièces E1 et E2 sont représentées partiellement et très schématiquement sur la figure 1. Elles correspondent, par exemple, au cadre et à la pièce de retenue d’un hublot d’aéronef.

Comme représenté sur les figures 1 et 2, le boulon 3 comporte un écrou flottant 4 et un goujon 5. L’écrou flottant 4 et le goujon 5 sont agencés respectivement de part et d’autre de l’élément de support 2. L’écrou flottant 4 est apte à être fixé à l’élément de support 2. Le goujon 5 est destiné à traverser la pièce E1 et l’élément de support 2. Le goujon 5 est apte à être verrouillé dans l’écrou flottant 4.

Par ailleurs, le boulon 3 comprend un système de verrouillage par une rotation d’un quart de tour du goujon 5 dans l’écrou flottant 4.

Dans un mode de réalisation préféré, l’écrou flottant 4 comprend une structure tubulaire 6 agencée le long d’un axe dit axe longitudinal X-X, comme représenté sur la figure 3. L’écrou flottant 4 comprend une base 7 agencée à une première extrémité. Cette base 7 ferme la structure tubulaire 6 de sorte que la structure tubulaire 6 comprend une seule ouverture 8 agencée de manière opposée à la base 7. Partant de la base 7 vers l’ouverture 8, la structure tubulaire 6 est formée d’une paroi 9 de forme cylindrique de diamètre constant et d’un épaulement 10 de diamètre inférieur au diamètre de la paroi 9. L’épaulement 10 est agencé à une position proximale de l’ouverture 8.

Comme représenté sur la figure 3, la structure tubulaire 6 est pourvue, à l’intérieur, d’une vis filetée 11 s’étendant le long de l’axe longitudinal X-X et fixé sur la base 7 de la structure tubulaire 6. La vis filetée 11 présente un diamètre sensiblement inférieur au diamètre de la paroi 9 et au diamètre de l’épaulement 10, de sorte qu’un espace de taille variable est formé entre le filetage 11A de la vis filetée 11 et la structure tubulaire 6.

Dans un mode de réalisation préféré, la structure tubulaire 6 comprend également un ou plusieurs éléments d’appui 12. Les éléments d’appui 12 sont agencé autour de la vis filetée 11 dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal X-X. Les éléments d’appui 12 sont en contact avec l’épaulement 10. Les éléments d’appui 12 sont mobiles en translation le long de l’axe longitudinal X-X de sorte qu’ils peuvent se déplacer vers la base 7.

La structure tubulaire 6 comprend, de plus, un ressort 13 s’enroulant autour de la vis filetée 11 et agencé sur la base 7. Le ressort 13 comprend une extrémité opposée à la base 7 qui est en contact avec le ou les éléments d’appui 12 de sorte que le ressort 13 se comprime lorsque le ou les éléments d’appui 12 se déplacent vers la base 7 et que le ressort 13 se détend jusqu’à une position maximale dite position détendue lorsque le ou les éléments d’appui 12 sont en contact avec l’épaulement 10.

Dans un mode de réalisation particulier, le ressort 13 est directement en contact avec l’épaulement 10 lorsqu’il se trouve en position détendue.

Comme représenté sur la figure 2, l’écrou flottant 4 comporte une collerette 14 s’étendant autour de l’ouverture 8 dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal X-X. La collerette 14 est configurée pour permettre la fixation de l’écrou flottant 4 sur l’élément de support 2. La collerette 14 présente une forme sensiblement oblongue selon un axe dit axe transversal Y-Y qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal X-X. Dans un mode de réalisation préféré, la collerette 14 est pourvue d’orifices latéraux 15A, 15B agencés de part et d’autre de l’ouverture 8 de sorte que les orifices latéraux 15A, 15B et l’ouverture 8 sont alignés le long de l’axe transversal Y-Y. Les orifices latéraux 15A, 15B sont configurés pour être traversés par des éléments de fixation. Ces éléments de fixation (non représentés) peuvent être des rivets.

Comme représenté sur les figures 1 et 4, le boulon 3 comprend également un goujon 5. Dans un mode de réalisation préféré, le goujon 5 est formé d’une tête 16 et d’une portion tubulaire 17 s’étendant le long de l’axe longitudinal X-X. Dans un mode de réalisation particulier, la tête 16 présente une forme conique tronquée pourvue d’une base 18 qui représente la surface plane la plus grande du cône tronqué. Cette base 18 est pourvue d’un renfoncement 19. Ce renfoncement 19 est configuré pour recevoir l’extrémité d’un tournevis permettant d’engendrer la rotation du goujon 5 autour de l’axe longitudinal X-X. La portion tubulaire 17 est dans le prolongement de la tête 16 le long de l’axe longitudinal X-X dans un sens opposé à la base 18.

Comme représenté sur la figure 4, la portion tubulaire 17 comprend un diamètre qui diminue depuis la tête 16 le long de l’axe longitudinal X-X. La portion tubulaire 17 comprend une extrémité 20 opposée à la tête 16. Dans un mode de réalisation préféré, cette extrémité 20 correspond à un collet. Le diamètre de l’extrémité 20 correspond au diamètre maximal de la portion tubulaire 17. Dans un mode de réalisation préféré, l’extrémité 20 est pourvue de deux encoches 20A, 20B diamétralement opposées qui sont agencés à une position distale de la tête 16 du goujon 5. L’extrémité 20 comporte également des épaulements 28, comme représenté sur la figure 4.

Par ailleurs, la portion tubulaire 17 comprend un taraudage interne 21. Ce taraudage interne 21 est conformé au filetage 11A de la vis filetée 11 de l’écrou flottant 4. Le taraudage interne 21 s’étend, à partir de l’extrémité 20 sur une partie de la portion tubulaire 17 de sorte que la longueur du taraudage interne 21 le long de l’axe longitudinal X-X correspond à la longueur du filetage 11A de la vis filetée 11 de l’écrou flottant 4.

Le dispositif comporte également, comme représenté sur les figures 1 et 2, l’élément de support 2. Cet élément de support 2 est destiné à être fixé sur la pièce E2.

Dans un mode de réalisation préféré, l’élément de support 2 est réalisé en aluminium.

Comme représenté sur la figure 5, l’élément de support 2 est une structure monobloc présentant une forme en U. L’élément de support 2 comporte un plateau 22. Le plateau 22 présente une forme plane sensiblement rectangulaire agencée dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal X-X. Le plateau 22 se prolonge, selon un axe vertical Z-Z perpendiculaire aux axes longitudinal X-X et transversal Y-Y en deux branches 23A et 23B. Chacune des deux branches 23A, 23B est agencée perpendiculairement au plateau 22 et parallèlement à l’autre branche 23A, 23B selon l’axe longitudinal X-X. Chacune des branches 23A, 23B comporte une extrémité 24A, 24B opposée au plateau 22.

Comme représenté sur la figure 5, le plateau 22 est pourvu au centre d’un orifice central 25. Le diamètre de cet orifice central 25 est sensiblement supérieur au diamètre de la portion tubulaire 17 et inférieur au diamètre de la tête 16 du goujon 5. De la sorte, la portion tubulaire 17 du goujon 5 peut traverser le plateau 22 de l’élément de support 2 le long de l’axe longitudinal X-X et la tête 16 du goujon 5 reste d’un côté du plateau 22.

Par ailleurs, le diamètre de l’orifice central 25 est également sensiblement supérieur au diamètre de l’épaulement 10 de l’écrou flottant 4.

Dans un mode de réalisation préféré, le plateau 22 est également pourvu d’orifices latéraux 25A, 25B agencés de part et d’autre de l’orifice central 25 de sorte que les orifices latéraux 25A, 25B et l’orifice central 25 sont alignés le long de l’axe transversal Y-Y. Comme représenté sur la figure 2, l’alignement des orifices latéraux 15A et 25A, ainsi que 15B et 25B selon des axes parallèles à l’axe longitudinal X-X permet de fixer l’écrou flottant 4 du côté du plateau 22 opposé au goujon 5. La fixation de l’écrou flottant 4 sur le plateau 22 est réalisée par des éléments de fixation (non représentés), par exemple, des rivets qui traversent les paires d’orifices latéraux 15A, 25A et 15B, 25B.

Comme représenté sur les figures 2 et 5, l’élément de support 2 comporte deux pieds de fixation 26A, 26B. Chacun des pieds de fixation 26A, 26B forme le prolongement de l’extrémité 24A, 25B de chacune des branches 23A, 23B.

Dans un mode de réalisation préféré, chacun des pieds de fixation 26A, 26B est de forme sensiblement plane agencé dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal X-X et en contact avec la pièce E2. Chacun de pieds de fixation 26A, 26B est configuré pour permettre la fixation de l’élément de support 2 sur la pièce E2.

Par ailleurs, le dispositif 1 comporte une rondelle 27 agencée entre la tête du goujon 5 et la pièce E1. Comme représenté sur la figure 2, la forme générale de la rondelle 27 est conformée à celle de la tête 16 du goujon 5.

Le mode de fonctionnement du dispositif 1 de liaison verrouillable, tel que décrit ci-dessus, est présenté ci-après dans un mode de réalisation particulier pour une application préférée de fixation de hublots d’aéronef, en particulier d’avion de transport.

La collerette 14 de l’écrou flottant 4 est mise au contact d’une face du plateau 22 de l’élément de support 2 de sorte que l’écrou flottant est agencé entre les branches 23A et 23B. La position de la collerette 14 est ajustée de sorte que les orifices latéraux 15A et 15B se trouvent à l’aplomb respectivement des orifices latéraux 25A et 25B qui traversent le plateau 22. De manière similaire, l’orifice central 25 est agencé en regard de l’ouverture 8 de l’écrou flottant 4. Des éléments de fixation (non représentés), par exemple des rivets, traversent respectivement les orifices latéraux 15A, 25A et 15B, 25B afin de fixer l’écrou flottant 4 à l’élément de support 2.

Comme représenté sur la figure 1, l’élément de support 2 avec l’écrou flottant 4 est fixé par les pieds de fixation 26A et 26B sur la pièce E2. Cette pièce E2 peut, à titre d’exemple, représenter une partie du cadre sur lequel l’ensemble de vitres peut être agencé. Des éléments de fixation, à titre d’exemple des boulons, permettent de maintenir les pieds de fixation contre la pièce E2.

Par ailleurs, la longueur de l’écrou flottant 4 le long de l’axe longitudinal X-X est inférieure à la longueur des branches 23A et 23B de sorte qu’une fois l’élément de support 2 fixé à la pièce E2, la base 7 de l’écrou flottant 4 n’est pas en contact avec la pièce E2.

En outre, la pièce E1, qui représente, par exemple, la pièce de retenue du hublot d’aéronef, est posée sur la face du plateau 22 qui est opposé à l’écrou flottant 4. La pièce E1 présente un orifice dont le diamètre est supérieur ou égal au diamètre de l’orifice central 25 et inférieur au diamètre de la base 18 de la tête 16 du goujon 5. La position de la pièce E1 sur le plateau 22 est ajustée de sorte que l’orifice de la pièce E1 est à l’aplomb de l’orifice central 25 et de l’ouverture 8.

Dans un mode de réalisation préféré, la rondelle 27 est agencée dans l’orifice de la pièce E2.

Le goujon 5 traverse, par son extrémité 20, la rondelle 27, l’orifice de la pièce E1 et l’ouverture 8 jusqu’à ce que le taraudage interne 21 soit au contact du filetage 11A de la vis filetée 11 à proximité de l’ouverture 8. Dans un mode de réalisation préféré, le goujon 5 est mis en rotation autour de l’axe longitudinal X-X par un tournevis (non représenté) agencé dans le renfoncement 19 de la tête 16. Cette mise en rotation du taraudage interne 21 sur la vis filetée 11 entraîne un mouvement de translation du goujon 5 le long de l’axe longitudinal X-X vers la base 7 de l’écrou flottant 4 jusqu’à ce que le l’extrémité 20 soit au contact des éléments d’appui 12.

Au cours du mouvement de translation, l’extrémité 20 appuie sur les éléments d’appui 12 de sorte qu’ils se déplacent en direction de la base 7 de l’écrou flottant 4. Comme le ressort 13 se trouve contre les éléments d’appui 12, il se comprime. Le ressort 13 applique un effort sur les éléments d’appui 12 de sorte que ces éléments 12 sécurisent la fixation du goujon 5 une fois le quart de tour appliqué. Ainsi, malgré les vibrations de l’avion, le goujon 5 reste fixé à l’écrou flottant 4.

Lorsque la base 18 de la tête du goujon 5 affleure à la surface de la pièce E1, un verrouillage par quart de rotation est réalisé entre le goujon 5 et l’écrou flottant 4. Dans un mode de réalisation particulier, lors de ce verrouillage, les éléments d’appui 12 sont agencés dans des encoches (non représentées) de la paroi 9 de la structure tubulaire 6, empêchant leurs déplacements. La pièce E1 est alors maintenue contre le plateau 22 de l’élément de support 2.

Le dispositif 1 de liaison verrouillable, tel que décrit ci-dessus, présente les avantages suivants :
- la forme simplifiée en U de l’élément de support 2 permet une réduction des coûts de fabrication de cette pièce qui est généralement réalisée en aluminium ;
- une réduction du poids ;
- une réduction du nombre de dispositifs de liaison nécessaires grâce à l’utilisation d’écrou flottant.

Par ailleurs, le dispositif 1 de liaison verrouillable présente une conception qui simplifie l’assemblage des pièces E1, E2 mécaniques telles que le cadre et la pièce de retenue dans le cadre d’une application à des hublots.

En outre, le système de verrouillage par quart de tour du goujon 5 dans l’écrou flottant 4 permet un verrouillage et déverrouillage du dispositif 1 de liaison verrouillable à la fois sûr et rapide. Il rend également impossible de fixer la pièce E1 en cas d’utilisation d’un goujon 5 inadapté à l’écrou flottant 4.

Claims

Dispositif de liaison verrouillable entre une première pièce (E2) et une seconde pièce (E1), ledit dispositif (1) comportant un élément de support (2) destiné à être fixé sur ladite première pièce (E2) et un boulon (3) destiné à maintenir ladite seconde pièce (E1) contre l’élément de support (2),
caractérisé en ce que le boulon (3) comporte un écrou flottant (4) et un goujon (5), ledit écrou flottant (4) et ledit goujon (5) étant agencé respectivement de part et d’autre de l’élément de support (2), ledit écrou flottant (4) étant fixé à l’élément de support (2) et ledit goujon (5) étant destiné à traverser ladite deuxième pièce (E1) et l’élément de support (2), ledit goujon (5) étant apte à être verrouillé dans l’écrou flottant (4).
Dispositif de liaison selon la revendication 1,
caractérisé en ce que le boulon (3) comprend un système de verrouillage par une rotation d’un quart de tour dudit goujon (5) dans ledit écrou flottant (4).
Dispositif de liaison selon l’une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l’écrou flottant (4) forme une structure tubulaire (6) selon un axe dit longitudinal (X-X), ladite structure tubulaire (6) étant pourvue à l’intérieur d’une vis filetée (11).
Dispositif de liaison selon la revendication 3,
caractérisé en ce que l’écrou flottant (4) comprend une collerette (14) agencée à une extrémité dudit écrou flottant (4), ladite collerette (14) étant sensiblement plane et étant agencée dans un plan orthogonal à l’axe longitudinal (X-X), ladite collerette (14) étant configurée pour permettre la fixation de l’écrou flottant (4) à l’élément de support (2).
Dispositif de liaison selon la revendication 3,
caractérisé en ce que le goujon (5) comprend une tête (16) se prolongeant en une portion tubulaire (17), ladite portion tubulaire (17) étant munie d’un taraudage interne (21), ledit taraudage interne (21) étant conformé au filetage (11A) de la vis filetée (11).
Dispositif de liaison selon la revendication 3,
caractérisé en ce que l’élément de support (2) est une structure monobloc comportant un plateau (22) se prolongeant en deux branches (23A, 23B), chacune des deux branches (23A, 23B) étant agencée perpendiculairement au plateau (22) et parallèlement à l’autre branche (23A, 23B) selon l’axe longitudinal (X-X) de sorte que ledit élément de support (2) présente une forme générale en U, chacune des branches (23A, 23B) comprenant une extrémité (24A, 24B).
Dispositif de liaison selon la revendication 6,
caractérisé en ce que l’élément de support (2) comporte deux pieds de fixation (26A, 26B), chacun des pieds de fixation (26A, 26B) étant agencé à l’extrémité (24A, 24B) d’une branche (25A, 25B).
Dispositif de liaison selon l’une quelconque des revendications 6 et 7,
caractérisé en ce que le plateau (22) de l’élément de support (2) est pourvu d’un orifice central (25).
Dispositif de liaison selon l’une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que l’élément de support (2) est réalisé en aluminium.
Dispositif de liaison selon la revendication 5,
caractérisé en ce qu’il comprend, de plus, une rondelle (27) conformée à la tête (16) dudit goujon (5).