FR3112179A1 - Dispositif de fixation - Google Patents
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Abstract
DISPOSITIF DE FIXATION.
L’invention concerne un dispositif (D) de fixation entre deux pièces (A et B) à assembler, le dispositif comprenant une tige de liaison (1) comprenant deux extrémités, une première extrémité étant fixée à une première pièce, la deuxième extrémité traversant la deuxième pièce, la deuxième extrémité étant équipée d’une surface d’appui. Ce dispositif est remarquable en ce qu’il comprend une cale de serrage (7) associée à la deuxième pièce (B), mobile par rapport à la deuxième pièce selon un axe non parallèle à l’axe longitudinal de la tige de liaison (1) et ménagée d’un plan incliné (71), ladite cale (7) venant s’intercaler entre la surface d’appui de la deuxième extrémité de la tige de liaison (1) et la surface de la deuxième pièce, de sorte que dans son mouvement ladite cale (7) au moyen de son plan incliné exerce une contrainte axiale sur la tige de liaison (1) et assure la fixation des deux pièces (A et B).
Figure pour l’abrégé : Fig. 1
Description
DOMAINE D’APPLICATION DE L’INVENTION
L’invention a trait au domaine de la fixation mécanique et notamment aux adaptations permettant d’améliorer l’accessibilité ainsi que la répétabilité des fixations.
DESCRIPTION DE L’ART ANTÉRIEUR
Dans le domaine de l’assemblage, il est connu la fixation de la carrosserie d’un véhicule sur un châssis équipé des roues. Le montage et le démontage de la carrosserie sont des opérations susceptibles de se répéter.
Parmi les dispositifs de fixation mécanique, il existe ceux mettant en œuvre une fixation vis/écrou. Ces fixations proposent de mettre en œuvre la fixation tout en autorisant le démontage.
Néanmoins, en général, une telle fixation requiert la possibilité d’un accès direct à la tête de vis et/ou à l’écrou afin de pouvoir les faire tourner ce qui dans certaines situations n’est pas possible comme par exemple dans la fixation d’une carrosserie à son châssis qui requiert un point ou un double pont.
Il existe des moyens de vissage à axe déporté mais une succession de vissages et dévissages peut nuire à la répétabilité du serrage proposé.
Ainsi, l’usure, la présence ou l’absence d’une matière lubrifiante sont, parmi d’autres, des paramètres susceptibles de faire varier par exemple la tension proposée par le serrage. Cette variation n’est pas souhaitable notamment dans la fixation d’une carrosserie à son châssis.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION
Ce que constatant, la demanderesse a mené des recherches visant à proposer un dispositif de fixation mécanique :
- démontable,
- accessible,
- capable de répéter sans variation le serrage proposé.
Un tel dispositif peut s’appliquer dans tous les domaines d’assemblage tels que l’automobile, le bâtiment, l’aéronautique, le ferroviaire, etc…
Selon l’invention, ce dispositif de fixation entre deux pièces à assembler comprend une tige de liaison comprenant deux extrémités, une première extrémité étant fixée à une première pièce, la deuxième extrémité traversant la deuxième pièce, la deuxième extrémité étant équipée d’une surface d’appui. Ce dispositif est remarquable en ce qu’il comprend une cale de serrage associée à la deuxième pièce, mobile par rapport à la deuxième pièce selon un axe non parallèle à l’axe longitudinal de la tige de liaison et ménagée d’un plan incliné, ladite cale venant s’intercaler entre la surface d’appui de la deuxième extrémité de la tige de liaison et la surface de la deuxième pièce, de sorte que dans son mouvement ladite cale au moyen de son plan incliné exerce une contrainte axiale sur la tige de liaison et assure la fixation des deux pièces.
Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet d’assembler deux pièces entre elles avec une meilleure résistance en autorisant plusieurs montages/démontages sans dégradation des deux pièces ni des éléments constitutifs du dispositif et en conservant les conditions de fixation.
En proposant un mouvement de l’organe de serrage selon un axe non parallèle à l’axe longitudinal de la tige de liaison, un tel dispositif offre une meilleure accessibilité. Ainsi, par exemple, la fixation entre un châssis équipé des tiges de liaison et la carrosserie s’accostant verticalement permet de commander la fixation et le démontage par accès latéral sans nécessiter la mise sur pont du véhicule.
Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, l’axe de mouvement de la cale de serrage est perpendiculaire à l’axe longitudinal de la tige de liaison.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ladite cale de serrage adopte la forme d’une fourche dont les branches se disposent de part et d’autre de la tige de liaison lors de leur coopération avec la surface d’appui. L’utilisation d’une fourche permet de mieux transmettre l’effort.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le dispositif comprend, fixé à la deuxième pièce, un manchon qui traverse la deuxième pièce et dans l’âme creuse duquel s’introduit la tige de liaison lors de l’assemblage, ladite cale venant prendre appui sur la deuxième pièce en prenant appui sur le bord dudit manchon. Une surface intermédiaire vient donc s’intercaler entre la deuxième pièce et la cale de façon à ce qu’une fois engagée avec la tige de liaison, la contrainte de serrage s’exerce sur la tige de liaison et sur le manchon et non directement sur la deuxième pièce. La deuxième pièce n’est donc pas dégradée lors du serrage.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, le plan incliné de la cale vient en contact avec le bord du manchon formant lui-même un plan incliné afin de mieux transmettre l’effort.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ladite tige de liaison comprend entre la surface d’appui de sa deuxième extrémité et la première pièce à laquelle elle est fixée, une bague dont la surface extérieure coopère avec l’âme creuse dudit manchon. Cette cale peut être mobile ou fixe.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, la surface extérieure de la bague est conique et coopère avec l’âme creuse dudit manchon laquelle est elle-même conique. Cette liaison encastrement entre les deux cônes va être maintenue même si la cale suit un déplacement non souhaité.
Selon un mode de réalisation non limitatif, les deux cônes venant en contact adoptent la même conicité.
Selon un mode de réalisation non limitatif, les deux cônes venant en contact adoptent une conicité différente.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ladite cale mobile est mise en mouvement par un organe de mise en mouvement.
Selon un mode de réalisation préféré mais non limitatif, cet organe de mise en mouvement est accessible de l’extérieur de la deuxième pièce.
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, l’organe de mise en mouvement comprend une tige filetée coopérant avec une bague fixe filetée intérieurement et fixée à la deuxième pièce ladite tige filetée comprenant deux extrémités :
- une première extrémité comprenant une tête permettant la commande de la rotation de la tige filetée,
- une deuxième extrémité coopérant avec la cale de serrage,
de sorte que la rotation dans un sens ou dans l’autre de la vis provoque la translation dans un sens ou dans l’autre de la cale de serrage.
L’organe de mise en mouvement de la cale peut être mis en œuvre par d’autres solutions techniques
Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l’invention, ladite tige de liaison est un arbre fileté épaulé avec une première extrémité filetée venant se fixer à la première pièce et une deuxième extrémité comportant une tête proposant ladite surface d’appui.
Les concepts fondamentaux de l’invention venant d’être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d’autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d’exemple non limitatif, un mode de réalisation d’un dispositif de fixation conforme à l’invention.
DESCRIPTION D’UN MODE DE RÉALISATION
Comme illustré par les figures 1 à 4, le dispositif de fixation démontable référencé D dans son ensemble assure ici l’assemblage la première pièce A et la deuxième pièce B qui vont s’accoster dans un mouvement selon la flèche F1.
Un premier ensemble d’éléments constitutifs du dispositif D est solidaire de la pièce A et un autre ensemble d’éléments constitutifs du dispositif D est solidaire de la pièce B.
Comme illustrée, la première pièce A comporte une pluralité de parois dont une venant en vis-à-vis de la pièce B. Cette dernière paroi reçoit les éléments du dispositif D. Ces éléments sont constitués par un arbre épaulé fileté 1 constituant la tige de liaison ci-dessus décrite et comportant deux extrémités 11 et 12.
Une première extrémité 11 est filetée et est fixée à la paroi de la pièce A par vissage. Pour cela, la paroi est percée et comprend un écrou 2 fixé (soudé, serti, ou autre) sur la surface intérieure de la paroi et coaxialement au trou percé. L’extrémité filetée 11 est vissée à l’écrou.
La deuxième extrémité de l’arbre 1 est écartée de la paroi de la pièce A et est équipée d’une tête 12. Cette tête 12 propose une surface d’appui.
Une bague 3 est positionnée sur l’arbre 1 entre la paroi de la pièce A et la surface d’appui proposée par la tête 12. Cette bague 3 comporte une surface extérieure conique.
Selon le mode de réalisation illustré ladite bague 3 est montée glissante sur l’arbre 1.
Selon un autre mode de réalisation non illustré, ladite bague 3 est fixée sur l’arbre et sur la surface extérieure de la paroi de la pièce A.
Comme illustrée, la deuxième pièce B comporte une pluralité de parois dont une venant en vis-à-vis de la pièce A et qui va être traversée à des fins de fixation, par la deuxième extrémité et donc la tête 12 de l’arbre 1. Pour cela, cette dernière paroi est percée pour être traversée. Un manchon 4 traverse la deuxième pièce B au niveau de ce perçage. L’âme creuse traversante 41 de ce manchon 4 est débouchante, elle présente une conicité. C’est à travers cette âme creuse 41 que pénètre la deuxième extrémité te donc la tête 12 de l’arbre 1 lors de l’accostage selon la flèche F1. Au niveau de la portion située à l’extérieur, ce manchon 4 comprend une collerette d’appui 42. Au niveau de la portion située à l’intérieur, ledit manchon 4 est préformé d’un plan incliné 43. Ainsi, le bord de l’extrémité intérieure du manchon 4 ne présente pas une surface transversale perpendiculaire à l’axe du manchon 4 mais un plan incliné 43 c’est-à-dire une surface non perpendiculaire avec une inclinaison qui va servir de surface d’appui à la cale décrite plus bas.
Le diamètre minimal de l’âme creuse 41 est défini pour laisser passer la tête 12 de l’arbre 1. La conicité de l’âme creuse 41 est définie pour permettre sa coopération avec la surface extérieure de la bague conique 3.
Selon un mode de réalisation préféré, ledit manchon 4 est soudé à la paroi de la pièce B.
Venant en coopération avec ledit plan incliné 43, une cale 7 mobile en translation selon la double-flèche F2 elle-même préformée d’un plan incliné 71, vient en appui avec le plan incliné 43 formé par l’extrémité intérieure du manchon 4 en s’intercalant entre la tête 12 de l’arbre 1 et le plan incliné 43 du manchon 4.
Selon le mode de réalisation illustré, ladite cale 7 adopte une course d’axe perpendiculaire à l’axe d’assemblage c’est-à-dire à l’axe de l’arbre 1.
Comme illustrée, ladite cale 7 adopte la forme d’une fourche dont les branches se disposent de part et d’autre de l’arbre 1 lors de leur coopération avec la surface d’appui proposée par la tête 12 et avec le plan incliné 43.
Comme illustrées, en opposition avec le plan incliné 71, les branches de la fourche sont préformées d’une surface de contact avec la surface d’appui proposée par la tête 12 de l’arbre 1, surface de contact perpendiculaire à l’axe de l’assemblage.
Le mouvement en translation de la cale 7 est réalisé par un organe de mise en mouvement qui comprend un écrou fixe 6 (soudé ou serti sur la deuxième pièce B) et une tige filetée 5 se vissant dans l’écrou, ladite tige filetée 5 présentant deux extrémités :
- une première extrémité comprenant une tête 51 autorisant à partir de l’extérieur de la pièce B, la commande de la rotation (double-flèche F3) de la tige filetée 5,
- une deuxième extrémité 52 coopérant avec la cale 7 située dans la pièce B à proximité du bord 43 du manchon 4,
de sorte que la rotation dans un sens ou dans l’autre de la vis 5 provoque la translation dans un sens ou dans l’autre de la cale 7.
L’assemblage mis en oeuvre par un tel dispositif D suit la succession des figures 1 à 4.
Comme illustrée par la figure 1, la pièce A considérée comme mobile est positionnée au-dessus de la pièce B considérée comme fixe de sorte que l’axe de l’arbre 1 solidaire de la pièce A soit sensiblement coaxial avec l’axe du manchon 4 solidaire de la pièce B. La cale 7 est dans une position reculée non active et autorise le passage de la tête 12 de l’arbre 1. La bague 3 conique montée glissante est en appui sur la tête 12.
Un mouvement d’accostage selon la flèche F1 permet d’atteindre la position accostée illustrée par la figure 2.
Comme illustrée, la pièce A est en appui sur la bague conique 3 qui a glissé lors de l’accostage le long de l’arbre 1 et se trouve engagée et retenue par l’âme creuse conique 41 du manchon 4, la tête 12 est en saillie de l’autre côté de la paroi de la pièce B et dépasse le bord 43 du manchon 4. L’utilisateur peut alors faire tourner la vis 5 afin de faire avancer la cale 7 selon la flèche F3 et obtenir la position serrée illustrée par les figures 3 et 4.
Comme illustrée sur ces dernières figures, la cale 7 s’intercale entre le manchon 4 et la tête 12. La contrainte exercée par le mouvement en translation selon la flèche F4 est transformée en une contrainte axiale sur l’arbre 1 au moyen des plans inclinés 43 et 71 en contact. Cette contrainte représentée par la flèche F5 est exercée sur la tête 12 et donc sur la pièce A qui l’exerce sur la bague 3 et contribue à son coincement dans l’âme conique 41 du manchon 4.
Un avantage d’un tel mode de réalisation réside dans le fait qu’une variation du serrage de la vis 5 aura une influence moindre sur ce coincement à moins que les pièces A et/ou B soient soumises à une contrainte en traction tendant à les écarter et donc à désolidariser les deux cônes. La fixation peut être maintenue malgré lesdites variations.
Le démontage consiste au retour en position reculée de la cale 7 et à l’exercice d’une traction axiale entre les deux pièces à des fins de désassemblage. La tête 12 emporte la bague 3. Le dispositif est prêt à être réassemblé.
On comprend que le dispositif qui vient d’être ci-dessus décrit et représenté, l’a été en vue d’une divulgation plutôt que d’une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l’exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Claims (10)
- Dispositif (D) de fixation entre deux pièces (A et B) à assembler, le dispositif comprenant une tige de liaison (1) comprenant deux extrémités, une première extrémité étant fixée à une première pièce (A), la deuxième extrémité traversant la deuxième pièce (B), la deuxième extrémité étant équipée d’une surface d’appui, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU’il comprend une cale de serrage (7) associée à la deuxième pièce (B), mobile par rapport à la deuxième pièce selon un axe non parallèle à l’axe longitudinal de la tige de liaison (1) et ménagée d’un plan incliné (71), ladite cale (7) venant s’intercaler entre la surface d’appui de la deuxième extrémité de la tige de liaison (1) et la surface de la deuxième pièce, de sorte que dans son mouvement ladite cale (7) au moyen de son plan incliné exerce une contrainte axiale sur la tige de liaison (1) et assure la fixation des deux pièces (A et B).
- Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l’axe de mouvement de la cale de serrage (7) est perpendiculaire à l’axe longitudinal de la tige de liaison.
- Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite cale de serrage (7) adopte la forme d’une fourche dont les branches se disposent de part et d’autre de la tige de liaison (1) lors de leur coopération avec la surface d’appui.
- Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU’il comprend, fixé à la deuxième pièce, un manchon (4) qui traverse la deuxième pièce (B) et dans l’âme creuse duquel s’introduit la tige de liaison (1) lors de l’assemblage, ladite cale (7) venant prendre appui sur la deuxième pièce en prenant appui sur le bord dudit manchon (4).
- Dispositif (D) selon la revendication 2 et la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le plan incliné (71) de la cale (7) vient en contact avec le bord du manchon (4) formant lui-même un plan incliné (43) afin de mieux transmettre l’effort.
- Dispositif (D) selon la revendication 4, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite tige de liaison (1) comprend entre la surface d’appui de sa deuxième extrémité et la première pièce (A) à laquelle elle est fixée, une bague (3) dont la surface extérieure coopère avec l’âme creuse dudit manchon (4).
- Dispositif (D) selon la revendication 6, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE la surface extérieure de la bague (3) est conique et coopérant avec l’âme creuse (41) dudit manchon (4) laquelle est elle-même conique.
- Dispositif (D) selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite cale de serrage (7) est mise en mouvement par un organe de mise en mouvement.
- Dispositif (D) selon la revendication 8, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE l’organe de mise en mouvement comprend une tige filetée coopérant avec une bague fixe filetée (6) intérieurement et fixée à la deuxième pièce (B), ladite tige filetée (5) coopérant avec deux extrémités :
- une première extrémité comprenant une tête (51) permettant la commande de la rotation de la tige filetée,
- une deuxième extrémité (52) coopérant avec la cale (7),
de sorte que la rotation dans un sens ou dans l’autre de la tige filetée (5) provoque la translation dans un sens ou dans l’autre de la cale (7). - Dispositif (D) selon l’une quelconque des revendications précédentes, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE ladite tige de liaison (1) est un arbre fileté épaulé avec une première extrémité filetée (11) venant se fixer à la première pièce et une deuxième extrémité comportant une tête (12) proposant ladite surface d’appui.
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