WO2014072228A1 - Dispositif de fixation d'une cosse de raccordement electrique sur un support - Google Patents

Dispositif de fixation d'une cosse de raccordement electrique sur un support Download PDF

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support
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Mickaël CUMANT
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    • F16B39/22—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening
    • F16B39/28—Locking of screws, bolts or nuts in which the locking takes place during screwing down or tightening by special members on, or shape of, the nut or bolt
    • F16B39/30—Locking exclusively by special shape of the screw-thread
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    • Y10T29/49208—Contact or terminal manufacturing by assembling plural parts

Definitions

  • the invention relates to a device for fixing an electrical connection lug on a support.
  • each equipment In aircraft, some equipment must be grounded. For this purpose, each equipment is electrically connected to the carcass of the aircraft, for example by means of metal braids or ground wires. The ends of the braids or metal wires are received in lugs which are fixed on specific supports, the supports being mounted on the carcass of the aircraft.
  • the fixing of a lug on a support is generally achieved by means of a screw and a nut, the lug being clamped between the head of the screw and a surface of the support.
  • the surface of the support must be stripped before mounting the screw and the nut. After mounting, the pickled area of the substrate must be protected against corrosion.
  • the nut is generally fixed to the support by rivets.
  • a device for fixing an electrical connection lug on a support the support being constituted for example by the core of a railroad rail.
  • the device comprises a ring adapted to be inserted into a cylindrical hole in the support, a sleeve adapted to be threaded into the ring and having a tapped thread, and a threaded screw whose thread is conjugated to the tapping of the sleeve.
  • FIRE I LLE OF REM PLACEM ENT (RULE 26) using a tool so as to force the sleeve into the ring, which causes a radial expansion of the ring and a locking of the ring in the orifice. Then, the screw is screwed into the socket, the lug being clamped between the head of the screw and the ring, thereby fixing the lug on the support and create an electrical contact between the lug and the support.
  • An advantage of this fixing device is that it does not require prior stripping of the surface of the support to ensure good electrical contact between the terminal and the support. Indeed, the electrical contact is made between the ring and the inner surface of the cylindrical hole in the support.
  • the fixing device has a small footprint. In addition, the fixing device does not require access to both sides of the support during assembly.
  • An object of the invention is to provide a device for fixing an electrical connection lug on a support which is light and resistant to vibration.
  • a device for fixing an electrical connection lug on a support comprising a ring adapted to be received in an orifice formed in the support and a peg adapted to be inserted into the ring in order to cause a deformation of the ring so as to embed the ring in the orifice, the peg having a tapped bore adapted to receive a fixing screw for fixing the lug on the ring, the tapped bore having an internal thread with which an external thread of the screw comes into engagement, characterized in that the dowel comprises a locking portion in which the thread internal bore is distorted, so that the engagement of the external thread of the screw with the internal thread of the bore in the locking portion causes a locking of the screw in the ankle.
  • the term "distorted” refers to a net which initially had a circular helical shape with a given pitch at the time of its manufacture by tapping, but which was subsequently permanently deformed, so that it presents for example a non-circular helical shape or a modified pitch or discontinuity.
  • Such permanent deformation can be obtained by subjecting the ankle to a crush in the locking portion. This crushing step is carried out at the factory during the manufacture of the device.
  • the locking portion thus prevents accidental loosening of the screw under the action of vibrations imparted to the support or rotation of the terminal relative to the support.
  • the locking portion has been crushed in a radial direction with respect to an axis of the bore
  • the internal thread of the bore has a multi-lobed, non-circular helical shape, the locking portion has been crushed in two diametrically opposed zones,
  • the locking portion has been crushed in three zones angularly distributed at 120 ° from each other around an axis of the bore,
  • the locking portion has been crushed in four zones arranged in pairs symmetrically on either side of a plane of symmetry passing through the axis of the bore,
  • the locking portion has one or more transverse slots that have favored the crushing of the second portion in the axial direction of the bore
  • the ring has a receiving portion, and the pin comprises an insertion portion adapted to be inserted into force in the receiving portion of the ring to cause the deformation of the ring,
  • the insertion portion of the peg has an outer surface of substantially conical shape
  • the receiving portion of the ring has an internal surface of substantially conical or cylindrical shape
  • the peg has a wall surrounding the bore, the wall having, in the locking portion, a thickness less than a thickness of the wall in the insertion portion,
  • the ring is formed of a first material and the peg is formed of a second material, the first material having a hardness lower than the hardness of the second material;
  • the ring is made of aluminum alloy or copper and the peg is made of aluminum alloy, titanium or steel, the peg has a clean shoulder to abut against the ring to limit the insertion of the peg into the ring;
  • the ring has a clean shoulder to bear against a support surface of a first side of the support, while the locking portion of the pin extends from a second side of the support, opposite the first side,
  • the ankle is formed in a single piece of material.
  • the invention also relates to a method of manufacturing a fixing device as defined above, comprising a step of manufacturing the ankle of permanently deforming a portion of the ankle by applying a deformation force on the ankle the deformed portion of the ankle constituting the locking portion of the ankle.
  • the deformation force can be applied by crushing the deformation portion of the peg, for example by means of a clamping tool or a press or by means of one or more balls placed against an outer surface of the ankle in the portion to be deformed.
  • FIG. 1 schematically represents, in longitudinal section, a fixing device according to the invention, once mounted on a support
  • FIGS. 2A and 2B schematically represent a ring and ankle assembly before mounting on the support, respectively in longitudinal section and in transverse view, according to a first embodiment of the invention
  • FIGS. 3 to 6 schematically illustrate steps of a mounting method of the fixing device
  • FIGS. 7A and 7B schematically represent a ring and ankle assembly before mounting on the support, respectively in longitudinal section and in transverse view, according to a second embodiment of the invention
  • FIGS. 8A and 8B schematically represent a ring and ankle assembly before mounting on the support, respectively in longitudinal section and in transverse view, according to a third embodiment of the invention
  • FIGS. 9A and 9B show schematically a ring and ankle assembly before mounting on the support, respectively in partial longitudinal section and in cross section, according to a fourth embodiment of the invention.
  • the fixing device 1 is represented when it is mounted on a support 2.
  • the support 2 is in this case a thin metal wall, such as for example a wall of a carcass of an aircraft.
  • the wall 2 is for example aluminum alloy.
  • the wall 2 has a generally flat shape with a first side 3 and a second side 4, opposite the first side 3.
  • the wall 2 is provided with a through hole 5 for receiving the fixing device 1 in order to fix a lug 6 electrical connection on the wall 2.
  • the fixing device 1 comprises a ring 7, an anchor 8, a screw 9 and a washer 1 0.
  • the screw 9 comprises a head 23 and a threaded rod 24.
  • the lug 6 is clamped between the washer 10 and the ring 7, the head 23 of the screw 9 which squeezes the lug against the ring 7 via the washer 1 0.
  • FIGS. 2A and 2B schematically represent a ring 7 and pin 8 assembly according to a first embodiment of the invention, the assembly being shown before mounting on the support 2.
  • the ring 7 is formed of metal, preferably of aluminum alloy or copper.
  • the ring 7 has a first portion 1 1 (or collar) adapted to be electrically contacted with the lug 6, and a second portion 12 adapted to be inserted into the orifice 5 through the wall 2.
  • the ring 7 comprises a shoulder 13 joining the first portion 1 1 and the second portion 12, the shoulder 1 3 being able to bear against a surface of the wall 2, the first side 3 of the wall 2 when the ring 7 is positioned in the orifice 5.
  • the first portion 1 1 of the ring 7 has an orifice 17 for inserting the screw 9 through the ring 7, from the first side of the wall 3 when the ring 7 is positioned in the orifice 5.
  • the second portion 1 2 has an outer surface 14 adapted to be in contact with the inner surface of the orifice 5 when the ring 7 is positioned in the orifice 5.
  • the outer surface 14 of the second portion 12 has a generally cylindrical shape of revolution.
  • the second portion 12 further has a housing 15 opening on one side of the ring 7, opposite the first portion 1 January.
  • the housing 15 has an inner surface 16 of generally conical shape, having an inner diameter which decreases as it approaches the first portion 1 January.
  • the inner surface 16 could have a generally cylindrical shape.
  • the peg 8 is formed of metal, preferably of aluminum alloy, titanium or steel.
  • the constituent material of the peg 8 has a hardness greater than the constituent material of the ring 7.
  • the pin 8 comprises a first portion 18 (or insertion portion) adapted to be inserted in the housing 15 of the ring 7 and a second portion 19 (or locking portion) adapted to project outside the housing 15 a the ankle 8 inserted in the ring 7.
  • the first portion 1 8 has an outer surface 20 of generally conical shape having an outer diameter which decreases away from the second portion 19.
  • the outer surface 20 of the first portion 18 of the pin 8 and the inner surface 16 of the housing 15 of the ring 7 and have complementary shapes. The complementarity of the shapes makes it possible to obtain a homogeneous contact of the outer surface 20 on the inner surface 16 during the insertion of the pin 8 into the housing 25, and consequently to obtain a homogeneous deformation of the second portion 12 of the the ring 7 (the second portion 12 of the ring 7 retains a cylindrical shape during the deformation).
  • the first portion 19 also comprises a locking ring 34 projecting from the outer surface 20 and forming a shoulder 35 joining the outer surface 20 to the ring 34. The locking ring 34 is positioned at the junction of the first portion 18 with the second portion 1 9.
  • the first portion 18 of the pin 8 is adapted to be inserted into force in the housing 15, the insertion having the effect of causing a deformation of the ring 7 so as to encase the ring 7 in the orifice 5 of the wall 2
  • the material constituting the pin 8 is harder than the material constituting the ring 7, only the ring 7 is deformed.
  • the shoulder 35 is able to abut against the ring 7 to limit the insertion of the first portion 18 of the pin 8 into the housing 15.
  • the second portion 19 of the pin 8 extends in the extension of the first portion 18, but has a thinner dimension relative to the first portion 18. More specifically, the second portion 19 of the pin 8 has an outer surface 22 having a radial dimension smaller than an outer diameter of the first portion 18.
  • the pin 8 also has a tapped bore 21 having a longitudinal axis X, the bore 21 being adapted to receive the screw 9 to fix the lug 6 on the ring 7 and hold the pin 8 in position in the ring 7.
  • the bore 21 extends through the pin 8 in a longitudinal direction of the pin 8, over the entire length of the ankle. In particular, the bore 21 extends continuously through the first portion 18 and through the second portion 19 of the pin 8.
  • the pin 8 has a wall 36 surrounding the bore 21, the wall 36 having, in the second portion 19, a thickness less than a thickness of the wall 36 in the first portion 18.
  • This feature has the effect of favoring a deformation of the wall of the ankle in the second portion 19, while preserving the second portion 19 of a deformation during the insertion of the screw 9 into the bore 21.
  • the ring 34 also stiffens the second portion 19 to preserve the second portion of a deformation.
  • the ring 34 constitutes a zone of greater thickness which prevents propagation of the deformation imposed on the second portion 19 to the first portion 18.
  • the bore 21 of the pin 8 has an internal thread 25 adapted to cooperate with an external thread 26 of the rod 24 of the screw 9.
  • the internal thread 25 extends continuously in the first portion 1 8 and in the second portion 19 ankle 8.
  • the second portion 1 9 of the pin 8 is distorted.
  • the second portion 19 has a non-circular cross section because it has been deformed radially permanently. Therefore, in the second portion 19, the bore 21 also has a non-circular cross section.
  • the second portion 19 has been deformed radially in three zones 26, 27 and 28 distributed angularly at 1 20 ° relative to each other about the axis X of the bore 21, so that the ankle 8 has in the locking portion 19 a cross section of generally trilobed shape.
  • the internal thread 25 of the bore 21 has distortions (in this case the thread 25 has a non-circular helical shape), whereas in the first portion 18, the internal thread 25 of the bore 21 is not distorted (i.e. the thread 25 has a circular helical shape). Due to this distortion, the thread 25 is able to create in the zones 26, 27, 28 a frictional force on the external thread 26 of the screw 9 when the screw 9 is screwed into the pin 8.
  • the radial deformation of the second portion 19 can be obtained by crushing the second portion 1 9, for example by means of a hydraulic clamping tool.
  • the crushing of the second portion 19 causes permanent radial deformation of the second portion 19 of the ankle 8.
  • the radial deformation of the second portion 19 can be obtained by forcing the second portion 19 of the pin 8 into a specific tool, the tooling comprising an ankle guiding bore, and a plurality of balls held in a cage, the balls protruding into the bore of the tooling.
  • Figures 3 to 6 schematically illustrate steps of a mounting method of the fastening device 1 on a wall 2.
  • the ring 7 and the peg 8 are preassembled.
  • the first portion 18 of the pin 8 is inserted into the second portion 12 of the ring 7, so as to secure the ring 7 and the pin 8 between them.
  • This pre-assembly step is performed at the factory during the manufacture of the device.
  • the preassembled ring and pin 8 assembly is screwed onto a mounting tool 29.
  • the tooling 29 comprises a cylinder 30 and a piston 31 slidably mounted inside the cylinder 30.
  • the piston 31 has a threaded rod 32 which is inserted through the orifice 1 7 of the ring 7 and screwed inside the tapped bore 21 of the ankle 8.
  • the threaded rod 32 is screwed only in the first portion 18 of the pin 8, wherein the internal thread 25 of the bore 21 is not distorted.
  • the preassembled ring and pin 8 assembly is positioned in the orifice 5 of the support 2, the shoulder 13 of the ring 8 bearing against the surface of the first side 3 of the wall 2. It will be noted that the largest transverse dimension of the peg 8 is less than or equal to a transverse dimension of the second portion 12 of the ring 7, to allow the assembly to be inserted into the orifice 5 from the first side. 3 of the support 2.
  • the pin 8 is on the second side 4 of the wall 2.
  • the tool 29 is actuated so as to cause the piston 31 to move inside the cylinder 30.
  • the displacement of the piston 31 to the inside of the cylinder 30 has the effect that the piston 31 exerts on the pin 8 a tensile force in a direction parallel to the axis X tending to make the pin 8 penetrate further inside the ring 7 (c that is to say, approaching the first portion 1 1).
  • the ring 7 is thus embedded in the orifice 5 of the wall 2 .
  • the assembly tooling 29 is unscrewed from the ring 7 and pin 8 assembly. Then the rod 24 of the screw 9 is inserted through the orifice 17 of the ring 7 and screwed in. inside the tapped bore 21 of the pin 8, in order to fix the lug 6 and the washer 10 on the ring 7 and pin 8 assembly. During the screwing, the external thread 26 of the rod 24 of the screw 9 comes into engagement with the internal thread 25 of the bore 21 successively in the first portion 18 and in the second portion 19.
  • the engagement of the external thread 26 in the internal thread 25 causes a radial elastic deformation of the second portion 19 (or locking portion).
  • the second portion 19 of the pin 8 is deformed elastically under the action of the external thread 26 of the screw 9. This has the effect of creating a frictional force on the external thread 26 of the screw 9, which prevents further loosening of the screw 9 due to vibration of the wall 2 or a rotation of the lug 6 relative to the wall 2. The screw 9 is thus locked in the pin 8.
  • the fixing device 1 which has just been described can be mounted on a support, without requiring access to both sides 3 and 4 of the support. This makes it possible, for example, to fix the lug 6 directly on a wall 2 of the carcass of an aircraft, without requiring the use of an additional specific support fixed to the wall 2.
  • FIGS. 7A and 7B schematically represent a ring 7 and ankle 8 assembly according to a second embodiment of the invention.
  • This second embodiment is identical to the first embodiment, except that the second portion 19 of the pin 8 has been deformed radially in two diametrically opposite zones 37, 38.
  • the pin 8 has in the locking portion 19 a cross section oblong or bilobed.
  • the internal thread 25 is able to create in the zones 37, 38, a friction force on the external thread 26 of the screw 9 when the screw 9 is screwed into the pin 8.
  • FIGS. 8A and 8B schematically represent a ring 7 and ankle 8 assembly according to a third embodiment of the invention.
  • This third embodiment is identical to the first embodiment, except that the second portion 19 of the pin 8 has been deformed radially in four zones 39 to 42 arranged in pairs symmetrically on either side of a plane of symmetry. Z passing through the X axis of the bore.
  • the pin 8 has in the locking portion 19 a cross section of quadrilobed form.
  • the internal thread 25 is able to create in the zones 39 to 42, a frictional force on the external thread 26 of the screw 9 when the screw 9 is screwed into the pin 8.
  • Figures 9A and 9B show schematically a ring 7 and pin 8 assembly according to a fourth embodiment of the invention.
  • the second portion 19 comprises two transverse slots 43 and 44 formed through the wall 36 of the pin 8.
  • Each slot 43, 44 extends parallel to a plane orthogonal to the axis X of the bore.
  • the slots 43 and 44 extend from two opposite sides of the wall 36, on either side of the X axis.
  • Each slot 43, 44 extends over more than half of an cross section of the second portion 19.
  • the axial deformation of the second portion 19 can be obtained by crushing the second portion 19, for example by means of a hydraulic press.
  • the crushing of the second portion 19 causes permanent axial deformation of the second portion 19 of the ankle 8.
  • the slots 43 and 44 constitute zones of least resistance favoring axial deformation of the second portion 19 under the effect of the crushing force applied to the pin 8 parallel to the direction X.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de fixation (1) d'une cosse (6) de raccordement électrique sur un support (2), comprenant une bague (7) propre à être reçue dans un orifice (5) ménagé dans le support (2) et une cheville (8) propre à être insérée en force dans la bague (7) pour provoquer une déformation de la bague (7) de manière à enchâsser la bague (7) dans l'orifice (5), la cheville (8) présentant un alésage taraudé (21) propre à recevoir une vis de fixation (9) pour fixer la cosse (6) sur la bague (7), l'alésage taraudé (21) présentant un filet interne (25) avec lequel un filet externe (26) de la vis (9) vient en engagement, caractérisé en ce que la cheville comprend une portion de verrouillage (19) dans laquelle le filet interne (25) de l'alésage (21) est distordu, de sorte que l'engagement du filet externe (26) de la vis (9) avec le filet interne (25) de l'alésage (21) dans la portion de verrouillage provoque un verrouillage de la vis (9) dans la cheville (8).

Description

DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE COSSE DE RACCORDEMENT ELECTRIQUE SUR UN SUPPORT
DOMAINE TECHNIQUE
L'invention concerne un dispositif de fixation d'une cosse de raccordement électrique sur un support.
ETAT DE LA TECHNIQUE
Dans les aéronefs, certains équipements doivent être mis à la masse. A cet effet, chaque équipement est raccordé électriquement à la carcasse de l'avion, par exemple au moyen de tresses métalliques ou fils de masse. Les extrémités des tresses ou des fils métalliques sont reçues dans des cosses qui sont fixées sur des supports spécifiques, les supports étant montés sur la carcasse de l'avion.
Dans ce domaine, la fixation d'une cosse sur un support est généralement réalisée grâce à une vis et à un écrou, la cosse étant enserrée entre la tête de la vis et une surface du support.
Afin d'assurer un bon contact électrique entre la cosse et le support, la surface du support doit être décapée préalablement au montage de la vis et de l'écrou. Une fois le montage effectué, la zone décapée du support doit être protégée contre la corrosion.
De plus, afin de garantir une bonne résistance du montage aux vibrations, l'écrou est généralement fixé au support par des rivets.
Le montage de la vis et de l'écrou, ainsi que la mise en place des rivets, nécessite de pouvoir accéder aux deux côtés du support lors du montage.
On connaît par ailleurs du document EP 1 376 766 au nom de la demanderesse, un dispositif de fixation d'une cosse de raccordement électrique sur un support, le support étant constitué par exemple par l'âme d'un rail de voie ferrée. Le dispositif comprend une bague prévue pour être introduite dans un trou cylindrique ménagé dans le support, une douille prévue pour être enfilée dans la bague et présentant un taraudage, et une vis filetée dont le filetage est conjugué au taraudage de la douille. Lors du montage du dispositif, la bague est d'abord positionnée dans le trou cylindrique du support, puis un effort de traction est exercé sur la douille à
FEU I LLE DE REM PLACEM ENT (RÈG LE 26) l'aide d'un outil de manière à introduire en force la douille dans la bague, ce qui provoque une expansion radiale de la bague et un blocage de la bague dans l'orifice. Ensuite, la vis est vissée dans la douille, la cosse étant enserrée entre la tête de la vis et la bague, permettant ainsi de fixer la cosse sur le support et de créer un contact électrique entre la cosse et le support.
Un avantage de ce dispositif de fixation est qu'il ne nécessite pas un décapage préalable de la surface du support pour assurer un bon contact électrique entre la cosse et le support. En effet, le contact électrique est réalisé entre la bague et la surface interne du trou cylindrique ménagé dans le support.
De plus, le dispositif de fixation présente un encombrement réduit. En outre, le dispositif de fixation ne nécessite pas d'avoir accès aux deux côtés du support lors du montage.
Cependant, un tel dispositif de fixation n'est traditionnellement pas utilisé dans des applications qui requièrent une résistance aux vibrations, tel que par exemple pour la mise à la masse d'équipements embarqués dans un aéronef. En effet, les vibrations auxquelles sont soumis les équipements peuvent provoquer un desserrage de la vis qui maintient la cosse.
Pour éviter un desserrage de la vis, il serait possible d'ajouter une rondelle frein entre la tête de vis et le support.
Toutefois, l'ajout d'une telle rondelle aurait pour conséquence d'augmenter le nombre de pièces composant le dispositif de fixation et d'alourdir le dispositif de fixation de manière inacceptable pour les applications envisagées, ce dispositif étant multiplié un grand nombre de fois dans un aéronef.
RESUME DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de proposer un dispositif de fixation d'une cosse de raccordement électrique sur un support qui soit léger et résistant aux vibrations.
Ce but est atteint dans le cadre de la présente invention grâce à un dispositif de fixation d'une cosse de raccordement électrique sur un support, comprenant une bague propre à être reçue dans un orifice ménagé dans le support et une cheville propre à être insérée en force dans la bague pour provoquer une déformation de la bague de manière à enchâsser la bague dans l'orifice, la cheville présentant un alésage taraudé propre à recevoir une vis de fixation pour fixer la cosse sur la bague, l'alésage taraudé présentant un filet interne avec lequel un filet externe de la vis vient en engagement, caractérisé en ce que la cheville comprend une portion de verrouillage dans laquelle le filet interne de l'alésage est distordu, de sorte que l'engagement du filet externe de la vis avec le filet interne de l'alésage dans la portion de verrouillage provoque un verrouillage de la vis dans la cheville.
Le terme « distordu » qualifie un filet qui présentait initialement une forme hélicoïdale circulaire avec un pas donné au moment de sa fabrication par taraudage, mais qui a, par la suite, été déformé de manière permanente, de sorte qu'il présente par exemple une forme hélicoïdale non circulaire ou un pas modifié ou une discontinuité. Une telle déformation permanente peut être obtenue en soumettant la cheville à un écrasement dans la portion de verrouillage. Cette étape d'écrasement est réalisée en usine lors de la fabrication du dispositif.
Lorsque la vis de fixation pénètre dans la portion de verrouillage, l'engagement du filet externe de la vis avec le filet interne de l'alésage tend à rétablir la forme initiale du filet, et par conséquent à déformer la portion de verrouillage. La déformation de la portion de verrouillage crée un effort de freinage sur le filet externe de la vis.
La portion de verrouillage permet ainsi d'empêcher un desserrage accidentel de la vis sous l'action de vibrations imparties au support ou d'une rotation de la cosse par rapport au support.
Le dispositif de fixation peut en outre présenter les caractéristiques suivantes :
- la portion de verrouillage a subi un écrasement selon une direction radiale par rapport à un axe de l'alésage,
- dans la portion de verrouillage, le filet interne de l'alésage présente une forme hélicoïdale non circulaire multilobée, - la portion de verrouillage a subi un écrasement dans deux zones diamétralement opposées,
- la portion de verrouillage a subi un écrasement dans trois zones réparties angulairement à 120° les unes des autres autour d'un axe de l'alésage,
- la portion de verrouillage a subi un écrasement dans quatre zones agencées deux à deux symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie passant par l'axe de l'alésage,
- la portion de verrouillage a subi un écrasement selon une direction axiale de l'alésage,
- la portion de verrouillage présente une ou plusieurs fentes transversales ayant favorisé l'écrasement de la deuxième portion selon la direction axiale de l'alésage,
- la bague présente une portion de réception, et la cheville comprend une portion d'insertion propre à être insérée en force dans la portion de réception de la bague pour provoquer la déformation de la bague,
- la portion d'insertion de la cheville présente une surface externe de forme sensiblement conique,
- la portion de réception de la bague présente une surface interne de forme sensiblement conique ou cylindrique,
- une fois la cheville insérée en force dans la portion de réception de la bague, la portion de verrouillage de la cheville fait saillie à l'extérieur de la portion de réception,
- la cheville présente une paroi entourant l'alésage, la paroi présentant, dans la portion de verrouillage, une épaisseur inférieure à une épaisseur de la paroi dans la portion d'insertion,
- la bague est formée en un premier matériau et la cheville est formée en un deuxième matériau, le premier matériau présentant une dureté inférieure à la dureté du deuxième matériau,
- la bague est en alliage d'aluminium ou en cuivre et la cheville est en alliage d'aluminium, en titane ou en acier, - la cheville présente un épaulement propre à venir en butée contre la bague pour limiter l'insertion de la cheville dans la bague,
- la bague présente un épaulement propre à venir en appui contre une surface du support d'un premier côté du support, tandis que la portion de verrouillage de la cheville s'étend d'un deuxième côté du support, opposé au premier côté,
- la cheville est formée en une seule pièce de matériau.
L'invention se rapporte également à un procédé de fabrication d'un dispositif de fixation tel que défini précédemment, comprenant une étape de fabrication de la cheville consistant à déformer de manière permanente une portion de la cheville en appliquant sur la cheville un effort de déformation, la portion déformée de la cheville constituant la portion de verrouillage de la cheville.
L'effort de déformation peut être appliqué en écrasant la portion à déformer de la cheville, par exemple au moyen d'un outil de serrage ou d'une presse ou encore au moyen d'une ou plusieurs billes mises en appui contre une surface externe de la cheville dans la portion à déformer.
PRESENTATION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages ressortiront encore de la description qui suit, laquelle est purement illustrative et non limitative et doit être lue en regard des figures annexées, parmi lesquelles :
- la figure 1 représente de manière schématique, en coupe longitudinale, un dispositif de fixation conforme à l'invention, une fois monté sur un support,
- les figures 2A et 2B représentent de manière schématique un ensemble bague et cheville avant montage sur le support, respectivement en coupe longitudinale et en vue transversale, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention,
- les figures 3 à 6 illustrent de manière schématique des étapes d'un procédé de montage du dispositif de fixation,
- les figures 7A et 7B représentent de manière schématique un ensemble bague et cheville avant montage sur le support, respectivement en coupe longitudinale et en vue transversale, conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention,
- les figures 8A et 8B représentent de manière schématique un ensemble bague et cheville avant montage sur le support, respectivement en coupe longitudinale et en vue transversale, conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention,
- les figures 9A et 9B représentent de manière schématique un ensemble bague et cheville avant montage sur le support, respectivement en coupe longitudinale partielle et en coupe transversale, conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention.
DESCRIPTION DETAILLEE D'UN MODE DE REALISATION
Sur la figure 1 , le dispositif de fixation 1 est représenté lorsqu'il est monté sur un support 2. Le support 2 est en l'occurrence une paroi métallique mince, telle que par exemple une paroi d'une carcasse d'un aéronef. La paroi 2 est par exemple en alliage d'aluminium. La paroi 2 présente une forme généralement plane avec un premier côté 3 et un deuxième côté 4, opposé au premier côté 3. La paroi 2 est munie d'un orifice traversant 5 destiné à recevoir le dispositif de fixation 1 afin de fixer une cosse 6 de raccordement électrique sur la paroi 2.
Le dispositif de fixation 1 comprend une bague 7, une cheville 8, une vis 9 et une rondelle 1 0.
La vis 9 comprend une tête 23 et une tige filetée 24.
La cosse 6 est enserrée entre la rondelle 10 et la bague 7, la tête 23 de la vis 9 venant presser la cosse contre la bague 7 par l'intermédiaire de la rondelle 1 0.
Les figures 2A et 2B représentent de manière schématique un ensemble bague 7 et cheville 8 conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, l'ensemble étant représenté avant montage sur le support 2.
La bague 7 est formée en métal, de préférence en alliage d'aluminium ou en cuivre. La bague 7 présente une première portion 1 1 (ou collerette) propre à être mise en contact électriquement avec la cosse 6, et une deuxième portion 12 propre à être insérée dans l'orifice 5 à travers la paroi 2. La bague 7 comprend un épaulement 13 joignant la première portion 1 1 et la deuxième portion 12, l'épaulement 1 3 étant propre à venir en appui sur une surface de la paroi 2, du premier côté 3 de la paroi 2 lorsque la bague 7 est positionnée dans l'orifice 5.
La première portion 1 1 de la bague 7 présente un orifice 17 permettant d'insérer la vis 9 à travers la bague 7, à partir du premier côté de la paroi 3 lorsque la bague 7 est positionnée dans l'orifice 5.
La deuxième portion 1 2 présente une surface externe 14 propre à être en contact avec la surface interne de l'orifice 5 lorsque la bague 7 est positionnée dans l'orifice 5. La surface externe 14 de la deuxième portion 12 présente une forme générale cylindrique de révolution. La deuxième portion 12 présente en outre un logement 15 débouchant d'un côté de la bague 7, opposé à la première portion 1 1 . Le logement 15 présente une surface interne 16 de forme générale conique, ayant un diamètre interne qui diminue en se rapprochant de la première portion 1 1 . Alternativement, la surface interne 16 pourrait présenter une forme générale cylindrique.
La cheville 8 est formée en métal, de préférence en alliage d'aluminium, en titane ou en acier. Le matériau constitutif de la cheville 8 présente une dureté supérieure au matériau constitutif de la bague 7.
La cheville 8 comprend une première portion 18 (ou portion d'insertion) propre à être insérée dans le logement 15 de la bague 7 et une deuxième portion 19 (ou portion de verrouillage) propre à faire saillie à l'extérieur du logement 15 une fois la cheville 8 insérée dans la bague 7.
La première portion 1 8 présente une surface externe 20 de forme générale conique ayant un diamètre externe qui diminue en s'éloignant de la deuxième portion 19. La surface externe 20 de la première portion 18 de la cheville 8 et la surface interne 16 du logement 15 de la bague 7 présentent ainsi des formes complémentaires. La complémentarité des formes permet d'obtenir un contact homogène de la surface externe 20 sur la surface interne 16 lors de l'insertion de la cheville 8 dans le logement 25, et par conséquent d'obtenir une déformation homogène de la deuxième portion 12 de la bague 7 (la deuxième portion 12 de la bague 7 conserve une forme cylindrique pendant la déformation). La première portion 19 comprend également une couronne 34 de blocage s'étendant en saillie de la surface externe 20 et formant un épaulement 35 joignant la surface externe 20 à la couronne 34. La couronne 34 de blocage est positionnée à la jonction de la première portion 18 avec la deuxième portion 1 9.
La première portion 18 de la cheville 8 est propre à être insérée en force dans le logement 15, l'insertion ayant pour effet de provoquer une déformation de la bague 7 de manière à enchâsser la bague 7 dans l'orifice 5 de la paroi 2. Comme le matériau constitutif de la cheville 8 est plus dur que le matériau constitutif de la bague 7, seule la bague 7 est déformée.
L'épaulement 35 est propre à venir en butée contre la bague 7 pour limiter l'insertion de la première portion 1 8 de la cheville 8 dans le logement 15.
La deuxième portion 19 de la cheville 8 s'étend dans le prolongement de la première portion 18, mais présente une dimension amincie par rapport à la première portion 18. Plus précisément, la deuxième portion 19 de la cheville 8 présente une surface externe 22 ayant une dimension radiale inférieure à un diamètre externe de la première portion 18.
La cheville 8 présente également un alésage taraudé 21 ayant un axe longitudinal X, l'alésage 21 étant propre à recevoir la vis 9 pour fixer la cosse 6 sur la bague 7 et maintenir la cheville 8 en position dans la bague 7. L'alésage 21 s'étend à travers la cheville 8 selon une direction longitudinale de la cheville 8, sur toute la longueur de la cheville. En particulier, l'alésage 21 s'étend continûment à travers la première portion 1 8 et à travers la deuxième portion 19 de la cheville 8.
De plus, la cheville 8 présente une paroi 36 entourant l'alésage 21 , la paroi 36 présentant, dans la deuxième portion 19, une épaisseur inférieure à une épaisseur de la paroi 36 dans la première portion 18. Cette caractéristique a pour effet de favoriser une déformation de la paroi de la cheville dans la deuxième portion 19, tout en préservant la deuxième portion 19 d'une déformation lors de l'insertion de la vis 9 dans l'alésage 21 . En plus de sa fonction de butée, la couronne 34 permet également de rigidifier la deuxième portion 19 pour préserver la deuxième portion d'une déformation. En particulier, la couronne 34 constitue une zone de plus forte épaisseur qui empêche une propagation de la déformation imposée à la deuxième portion 1 9 vers la première portion 1 8.
L'alésage 21 de la cheville 8 présente un filet interne 25 apte à coopérer avec un filet externe 26 de la tige 24 de la vis 9. Le filet interne 25 s'étend continûment dans la première portion 1 8 et dans la deuxième portion 19 de la cheville 8.
Toutefois, comme cela est illustré sur la figure 2B, la deuxième portion 1 9 de la cheville 8 est distordue. En effet, la deuxième portion 19 présente une section transversale non circulaire car elle a été déformée radialement de manière permanente. Par conséquent, dans la deuxième portion 19, l'alésage 21 présente également une section transversale non circulaire.
Plus précisément, la deuxième portion 19 a été déformée radialement dans trois zones 26, 27 et 28 réparties angulairement à 1 20° les unes par rapport aux autres autour de l'axe X de l'alésage 21 , de sorte que la cheville 8 présente dans la portion de verrouillage 19 une section transversale de forme générale trilobée.
De plus, il résulte de cette déformation permanente que, dans la deuxième portion 19, le filet interne 25 de l'alésage 21 présente des distorsions (en l'occurrence le filet 25 présente une forme hélicoïdale non- circulaire), alors que dans la première portion 18, le filet interne 25 de l'alésage 21 ne présente pas de distorsion (c'est-à-dire que le filet 25 présente une forme hélicoïdale circulaire). Du fait de cette distorsion, le filet 25 est propre à créer dans les zones 26, 27, 28 un effort de frottement sur le filet externe 26 de la vis 9 lorsque la vis 9 est vissée dans la cheville 8.
La déformation radiale de la deuxième portion 19 peut être obtenue en écrasant la deuxième portion 1 9, par exemple au moyen d'un outil de serrage hydraulique. L'écrasement de la deuxième portion 19 provoque une déformation radiale permanente de la deuxième portion 19 de la cheville 8. Alternativement, la déformation radiale de la deuxième portion 19 peut être obtenue en introduisant en force la deuxième portion 19 de la cheville 8 dans un outillage spécifique, l'outillage comprenant un alésage de guidage de la cheville, et une pluralité de billes maintenues dans une cage, les billes faisant saillie dans l'alésage de l'outillage.
L'application des billes contre la surface externe 22 de la cheville 8 provoque une déformation radiale permanente de la deuxième portion 19 de la cheville 8.
Les figures 3 à 6 illustrent de manière schématique des étapes d'un procédé de montage du dispositif de fixation 1 sur une paroi 2.
Selon une étape préliminaire illustrée sur la figure 3, la bague 7 et la cheville 8 sont préassemblées. La première portion 18 de la cheville 8 est insérée dans la deuxième portion 12 de la bague 7, de manière à solidariser la bague 7 et la cheville 8 entre elles. Cette étape de préassemblage est réalisée en usine lors de la fabrication du dispositif.
Selon une première étape illustrée sur la figure 4, l'ensemble bague 7 et cheville 8 préassemblées est vissé sur un outillage 29 de montage. Comme cela est visible sur la figure 5, l'outillage 29 comprend un cylindre 30 et un piston 31 monté coulissant à l'intérieur du cylindre 30. Le piston 31 présente une tige filetée 32 qui est insérée à travers l'orifice 1 7 de la bague 7 et vissée à l'intérieur de l'alésage 21 taraudé de la cheville 8.
La tige filetée 32 n'est vissée que dans la première portion 18 de la cheville 8, dans laquelle le filet interne 25 de l'alésage 21 n'est pas distordu.
Selon une deuxième étape illustrée sur la figure 5, l'ensemble bague 7 et cheville 8 préassemblées est positionné dans l'orifice 5 du support 2, l'épaulement 13 de la bague 8 venant en appui contre la surface du premier côté 3 de la paroi 2. On notera que la plus grande dimension transversale de la cheville 8 est inférieure ou égale à une dimension transversale de la deuxième portion 12 de la bague 7, pour permettre d'insérer l'ensemble dans l'orifice 5 depuis le premier côté 3 du support 2.
Dans cette position, la cheville 8 se trouve du deuxième côté 4 de la paroi 2. L'outillage 29 est actionné de manière à provoquer un déplacement du piston 31 à l'intérieur du cylindre 30. Le déplacement du piston 31 à l'intérieur du cylindre 30 a pour effet que le piston 31 exerce sur la cheville 8 un effort de traction selon une direction parallèle à l'axe X tendant à faire pénétrer la cheville 8 plus avant à l'intérieur de la bague 7 (c'est-à-dire en se rapprochant de la première portion 1 1 ). Du fait des formes coniques des surfaces 16 et 20, la pénétration de la cheville 8 à l'intérieur de la bague 7 provoque une expansion radiale de la bague 7. La bague 7 se trouve ainsi enchâssée dans l'orifice 5 de la paroi 2.
L'insertion de la cheville 8 à l'intérieur de la bague 7 est toutefois limitée par l'épaulement 35 venant en butée contre la bague 7.
Selon une troisième étape illustrée sur la figure 6, l'outillage de montage 29 est dévissé de l'ensemble bague 7 et cheville 8. Puis la tige 24 de la vis 9 est insérée à travers l'orifice 17 de la bague 7 et vissée à l'intérieur de l'alésage taraudé 21 de la cheville 8, afin de fixer la cosse 6 et la rondelle 10 sur l'ensemble bague 7 et cheville 8. Au cours du vissage, le filet externe 26 de la tige 24 de la vis 9 vient en engagement avec le filet interne 25 de l'alésage 21 successivement dans la première portion 18 et dans la deuxième portion 19.
Comme le filet interne 25 est distordu dans la deuxième portion 19, l'engagement du filet externe 26 dans le filet interne 25 provoque une déformation élastique radiale de la deuxième portion 19 (ou portion de verrouillage). Autrement dit, la deuxième portion 19 de la cheville 8 est déformée élastiquement sous l'action du filet externe 26 de la vis 9. Cela a pour effet de créer un effort de frottement sur le filet externe 26 de la vis 9, ce qui empêche un desserrage ultérieur de la vis 9 du fait de vibrations de la paroi 2 ou d'une rotation de la cosse 6 par rapport à la paroi 2. La vis 9 est ainsi verrouillée dans la cheville 8.
On notera que le dispositif de fixation 1 qui vient d'être décrit peut être monté sur un support, sans nécessiter d'accéder aux deux côtés 3 et 4 du support. Cela permet par exemple de fixer la cosse 6 directement sur une paroi 2 de la carcasse d'un aéronef, sans nécessiter l'utilisation d'un support spécifique additionnel fixé à la paroi 2.
De plus, comme il n'est pas nécessaire d'accéder aux deux côtés du support, le dispositif 1 peut être monté dans un orifice de fixation borgne. Les figures 7A et 7B représentent de manière schématique un ensemble bague 7 et cheville 8 conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention.
Ce deuxième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation, excepté que la deuxième portion 19 de la cheville 8 a été déformée radialement dans deux zones 37, 38 diamétralement opposées. Dans ce cas, la cheville 8 présente dans la portion de verrouillage 19 une section transversale de forme oblongue ou bilobée.
Du fait cette distorsion, le filet interne 25 est propre à créer dans les zones 37, 38, un effort de frottement sur le filet externe 26 de la vis 9 lorsque la vis 9 est vissée dans la cheville 8.
Les figures 8A et 8B représentent de manière schématique un ensemble bague 7 et cheville 8 conforme à un troisième mode de réalisation de l'invention.
Ce troisième mode de réalisation est identique au premier mode de réalisation, excepté que la deuxième portion 19 de la cheville 8 a été déformée radialement dans quatre zones 39 à 42 agencées deux à deux symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie Z passant par l'axe X de l'alésage. Dans ce cas, la cheville 8 présente dans la portion de verrouillage 19 une section transversale de forme quadrilobée.
Du fait cette distorsion, le filet interne 25 est propre à créer dans les zones 39 à 42, un effort de frottement sur le filet externe 26 de la vis 9 lorsque la vis 9 est vissée dans la cheville 8.
Les figures 9A et 9B représentent de manière schématique un ensemble bague 7 et cheville 8 conforme à un quatrième mode de réalisation de l'invention.
Dans ce quatrième mode de réalisation, la deuxième portion 19 comprend deux fentes transversales 43 et 44 ménagées à travers la paroi 36 de la cheville 8. Chaque fente 43, 44 s'étend parallèlement à un plan orthogonal à l'axe X de l'alésage. De plus, les fentes 43 et 44 s'étendent à partir de deux côtés opposés de la paroi 36, de part et d'autre de l'axe X. Chaque fente 43, 44 s'étend sur plus de la moitié d'une section transversale de la deuxième portion 19. Après que la deuxième portion 19 a été fendue selon les deux fentes 43 et 44, la deuxième portion 19 de la cheville 8 a été déformée de manière permanente par écrasement de la deuxième portion 19 parallèlement à l'axe X de l'alésage.
La déformation axiale de la deuxième portion 19 peut être obtenue en écrasant la deuxième portion 19, par exemple au moyen d'une presse hydraulique. L'écrasement de la deuxième portion 1 9 provoque une déformation axiale permanente de la deuxième portion 19 de la cheville 8.
Les fentes 43 et 44 constituent des zones de moindre résistance favorisant une déformation axiale de la deuxième portion 19 sous l'effet de l'effort d'écrasement appliqué à la cheville 8 parallèlement à la direction X.
Sous l'effet de cet effort d'écrasement, les fentes 43 et 44 se sont légèrement refermées, et les parties de matière de la deuxième portion 19 situées de part et d'autre des fentes 43 et 44 se sont rapprochées les unes des autres.
La fermeture des fentes 43 et 44 et le rapprochement des parties de matière situées de part et d'autre des fentes 43 et 44, entraine une diminution locale du pas du filet interne 25 de l'alésage 21 dans la deuxième portion 19.
L'engagement du filet externe 26 de la vis 9 dans le filet interne 25 distordu provoque une déformation élastique axiale de la portion de verrouillage 19. Autrement dit, la portion de verrouillage 19 de la cheville 8 est déformée élastiquement sous l'action du filet externe 26 de la vis 9. Cela a pour effet de créer un effort de frottement sur le filet externe 26 de la vis 9, ce qui empêche un desserrage ultérieur de la vis 9 du fait de vibrations de la paroi 2 ou d'une rotation de la cosse 6 par rapport à la paroi 2. La vis est ainsi verrouillée dans la cheville 8.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de fixation (1 ) d'une cosse (6) de raccordement électrique sur un support (2), comprenant une bague (7) propre à être reçue dans un orifice (5) ménagé dans le support (2) et une cheville (8) propre à être insérée en force dans la bague (7) pour provoquer une déformation de la bague (7) de manière à enchâsser la bague (7) dans l'orifice (5), la cheville (8) présentant un alésage taraudé (21 ) propre à recevoir une vis de fixation (9) pour fixer la cosse (6) sur la bague (7), l'alésage taraudé (21 ) présentant un filet interne (25) avec lequel un filet externe (26) de la vis (9) vient en engagement, caractérisé en ce que la cheville comprend une portion de verrouillage (19) dans laquelle le filet interne (25) de l'alésage (21 ) est distordu, de sorte que l'engagement du filet externe (26) de la vis (9) avec le filet interne (25) de l'alésage (21 ) dans la portion de verrouillage provoque un verrouillage de la vis (9) dans la cheville (8).
2. Dispositif selon la revendication 1 , dans lequel la distorsion du filet interne (25) dans la portion de verrouillage (1 9) est obtenue par écrasement de la portion de verrouillage (19).
3. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la portion de verrouillage (19) a subi un écrasement selon une direction radiale par rapport à un axe de l'alésage (21 ).
4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel, dans la portion de verrouillage (19), le filet interne (25) de l'alésage (21 ) présente une forme hélicoïdale non circulaire multilobée.
5. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la portion de verrouillage (19) a subi un écrasement dans deux zones diamétralement opposées (37, 38).
6. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la portion de verrouillage (19) a subi un écrasement dans trois zones (26, 27, 28) réparties angulairement à 120° les unes des autres autour d'un axe de l'alésage (21 ).
7. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel la portion de verrouillage (19) a subi un écrasement dans quatre zones (39-42) agencées deux à deux symétriquement de part et d'autre d'un plan de symétrie passant par l'axe de l'alésage (21 ).
8. Dispositif selon la revendication 2, dans lequel la portion de verrouillage (19) a subi un écrasement selon une direction axiale de l'alésage (21 ).
9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel, la portion de verrouillage (19) présente une ou plusieurs fentes (43, 44) transversales ayant favorisé l'écrasement de la portion de verrouillage (19) selon la direction axiale de l'alésage (21 ).
10. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la bague (7) présente une portion de réception (12), la cheville (8) comprenant une portion (18) propre à être insérée en force dans la portion de réception (12) de la bague (7) pour provoquer la déformation de la bague (7).
1 1 . Dispositif selon la revendication 10, dans lequel la portion de verrouillage (18) de la cheville (8) présente une surface externe (20) de forme sensiblement conique.
12. Dispositif selon l'une des revendications 10 et 1 1 , dans lequel la portion de réception (12) de la bague (7) présente une surface interne (16) de forme sensiblement conique ou cylindrique.
13. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 1 2, dans lequel, une fois la portion d'insertion (18) de la cheville (8) insérée en force dans la portion de réception (12) de la bague (7), la portion de verrouillage (19) de la cheville fait saillie à l'extérieur de la portion de réception (12).
14. Dispositif selon l'une des revendications 10 à 13, dans lequel la cheville (8) présente une paroi entourant l'alésage (21 ), la paroi présentant, dans la portion de verrouillage (19), une épaisseur inférieure à une épaisseur de la paroi dans la portion de réception (18).
15. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la bague (7) est formée en un premier matériau et la cheville (8) est formée en un deuxième matériau, le premier matériau présentant une dureté inférieure à la dureté du deuxième matériau.
16. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la bague (7) est en alliage d'aluminium ou en cuivre et la cheville (8) est en alliage d'aluminium, en titane ou en acier.
17. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la cheville (8) présente un épaulement (35) propre à venir en butée contre la bague (7) pour limiter l'insertion de la cheville (8) dans la bague (7).
18. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel, la bague (7) présente un épaulement (13) propre à venir en appui contre une surface du support (2) d'un premier côté (3) du support (2), tandis que la deuxième portion (19) de la cheville (8) s'étend d'un deuxième côté (4) du support (2), opposé au premier côté (3) du support (2).
19. Dispositif selon l'une des revendications qui précèdent, dans lequel la cheville (8) est formée en une seule pièce de matériau.
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