Brevet FR2301723A1 — publié le 19760917

La présente invention, due à la collaboration de Monsieur Pierre HUSSON, se rapporte à un élément de fixation vissé à limiteur de couple de serrage, et plus particulièrement à un élément de boulonnerie dont le couple maximal de serrage autorisé doit être limité à une certaine valeur, afin de ne pas endomniager soit son propre filetage, soit la ou les pièces à assembler lorsque cellesci ou ledit élément de fixation sont respectivement réalisés dans un matériau de moindre résistance. Dans les chaines de fabrication en grande série on utilise couramment des visseuses électriques ou pneumatiques qui possèdent, théoriquement, des possibilités de réglage du couple maximal de serrage, mais présentent pratiquement des dispersions considérables de ce couple dues au déréglage fréquent de ces visseuses. I1 en résulB un certain nombre d'assemblages insuffisamment bloqués et de pièces devant être mises au rebut pour détérioration au serrage. On a donc cherché à faire assurer la fonction de limitation du couple de serrage directement par les pièces à assembler ou par leur élément de liaison, afin d'être certain d'obtenir en permanence le couple de serrage approprie aux dites pièces. On connait des éléments de fixation, tels que les vis à tête perdue par exemple, dans lesquels la limitation du couple de serrage est assurée par une zone de moindre résistance, étranglement ou gorge de cisaillement entre autre, travaillant en cisaillement- torsion, et disposée entre la section destinée à recevoir l'outil de serrage et la section assurant l'assemblage proprement dit, lesquelles se trouvent dissociées par la rupture de ladite z6ne de moindre résistance dès que le couple de serrage atteint une valeur déterminée, permettant ainsi de ne pas provoquer de dommages par ddpassement de ladite valeur. Ces éléments de fixation donnent en général satisfaction en ce qui concerne la limitation du couple de serrage au montage, mais ils se présentent bien souvent sous des formes de réalisation relativement complexes donc onéreuses, et leur principal inconvénient réside dans le fait que ne pouvant plus recevoir d'outil de serrage ou de desserrage après le premier serrage, leur démontage lors des opérations d'échange ou de réparation des éléments assemblés ne peut s'effectuer que par action destructive, souvent malaisée, desdits éléments de fixation, avec tous les risques que celà comporte pour les pièces environnantes. Liélement de fixation vissé à limiteur de couple de serrage, objet de la présente invention, et dont le but est de remédier aux inconvénients précités, comporte une section polygonale permanente destinée à recevoir un outil de serrage. Sa principale caractéristique réside dans le fait que ladite section polygonale est axiale ment prolonge ar une seconde section polygonale de premier serrage comportant une alternance de parties saillantes et de parties en retrait, les parties saillantes étant entrainées par l'outil de serrage et s'écrasant dans les parties en retrait par flexion et écrasement lorsque le couple de serrage correspondant est atteint, retirant toute prise à l'outil de serrage, de sorte q::-'aucine dé térioration ne peut hêtre provoquée par un dépassement dudit couple de serrage. Afin de mieux répartir la pression de serrage sur la surface des pièces à assembler, l'élément de fixation selon l'invention peut également comporter une large embase d'appui faisant corps avec la première section polygonale, à ltopposé de la seconde. L'élément de fixation selon l'invention se présente sous une forme simple permettant-de l'obtenir avec un minimum d'usinage, et la limitation du couple de serrage- obtenue est non seulement fonction des dimensions des parties saillantes de la seconde section polygonale, mais également de la matière employée. C'est ainsi que selon sa destination, il peut etre métallique et sa forme directement obtenue par forgeage à froid, ou réalisé en matériau plastique injecté et sa forme directement obtenue de moulage.De mamies selon la nature de la matière employée, sa partie filetée peut être réa- lisée par usinage (décolletage ou roulage), ou directement obtenue lors de l'assemblage, par auto taraudage ou auto filetage, en utilisant un élément de fixation coopérant doté de propriétés auto taraudeuses ou auto fileteuses. D1autres p.1rticlJlarités de la présente invention apparaitront également dans la description suivante dsexemples non limitatifs de réalisation et d'utilisation préférés d'un tel élément de fixation vissé à limiteur de couple de serrage, en référence aux dessins an nixes, dans lesquels t La figure 1 est une vue longitudinale d'un écrou de fixation constitué selon la présente invention, La figure 2 est une vue en coupe transversale selon Il - II de la figure 1 de l'écrou de fixation représenté à ladite figure 1, La figure 3 est une vue longitudinale d'une vis de fixation dans laquelle le limiteur de couple de serrage selon l1 invention est intégré à la tette, La figure 4 est une vue longitudinale d1un goujon de fixation de forme particulière dans lequel le limiteur de couple de serrage est intégré au niveau de la partie médiane située entre les deux parties filetees dtestrémités. écrou de fixation représenté par les figures 1 et 2 comporte une partie centrale 1 de section hexagonale classique, non déformable destinée à pouvoir recevoir en permanence un quelconque outil de serrage ou desserrage, tel que clé de serrage ou douille de visseuse, par exemple.Cette partie centrale 1 est axialement prolongée à l'une de ses extremités par une large embase d'appui 2 destine à une meilleure répartition de la pression de serrage sur les pièces à assembler afin de ne pas en affecter la surface, et à son extrémité opposée par une seconde partie de section également hexagonale 3, destinée uniquement au premier serrage, de cotes sur angles et sur plats intérieures à celles de la partie centrale t, et présentant une alternance de parties saillantes 4 et de parties en retrait 5.Les parties en retrait 5, dont la section affecte sensiblement une forme de trapèze isocèle, sont ménagées sur les faces de cette seconde partie hexagonale 3 de sorte que les parties saillantes 4 correspondent à ses sommets, et que ladite seconde partie hexagonale 3 se présente en section sous la forme d'un hexagone étoilé. Lors du premier serrage, l'outil de serrage, clé ou douille de visseuse par exemple, est engagé sur la partie de section hexagonale étoile 3. Lorsque le couple de serrage correspondant est atteint, les parties saillantes 4 sont entrainées par l'outil de serrage et s'écrasent dans les parties en retrait 5 par flexion et écrasement, retirant alors toute prise audit outil de serrage qui se met à tourner fou sur ladite partie hexagonale étoilée 3, de sorte qu'aucune detérioration ne peut ttre provoquée par un ddpassement de ce couple de serrage. La partie de section hexagonale étoilée 3 étant alors hors d'usage, lors du démontage (ou même du remontage provisoire) de l'écrou, dans les operations d'échange ou de réparation des éléments assemblés, l'outil de serrage utilisé est engagé sur la partie centrale 1 de section hexagonale classique non déformable. Ltécrou ainsi réalisé, malgré ses caractéristiques avantageuses, se présente cependant sous une forme simple permettant de l'obtenir avec un minimum d'usinage, et la limitation du couple de serrage est non seulement fonction des dimensions des parties saillantes 4, mais également de la matière employée. C'est ainsi que selon sa destination (nature des pièces à fixer, milieu ambiant, isolation électrique, etc..), il peut être métallique et sa forme dirêctement obtenue par forgeage à froid, ou réalisé en matériau plastique injecté et sa forme directement obtenue de moulage. Enfin son alésage central 6 peut être fileté soit par usinage classique, soit lorsque ledit écrou est en matériau plastique, par auto taraudage lors de l'assemblage, en utilisant une vis ou un goujon coopérant doté de telles propriétés. La vis de fixation représentée par la figure 3 comporte une tête 7 conformée comme l'écrou de fixation illusti par les figures 1 et 2, et comportant les mimes éléments, à savoir la partie centrale 1 de section hexagonale classique, llembase d'appui 2 et la partie de section hexagonale étoilée 3 formée par l'alternance des parties saillantes 4 et des parties en retrait 5. Elle en possède les mêmes caractéristiques, donc les mêmes avantages du point de vue fabrication et utilisation, et sa tige 8 peut également autre filetée soit par usinage classique, soit lorsque ladite vis est en matériau plastique, par auto filetage lors de l'assemblage, en utilisant un écrou coopérant doté de telles propriétés. De mime, le goujon de fixation de forme particulière représenté par la figure 4 comporte une partie centrale 9 également conformée comme l'écrou de fixation illustré par les figures 1 et 2, comportant les mêmes éléments, donc les mêmes caractéristiques, et intégré au niveau de la partie médiane 10 située entre les deux parties fi letées 11 et 12 d'extrémités, lesquelles peuvent également être filetées, ensen!bles ou séparément, soit par usinage classique, soit par auto filetage lors de l'assemblage, comme décrit ci-dessus. L'élément de fixation vissé à limiteur de couple de serrage, objet de la présente invention, permet donc par des moyens simples et de faible prix de revient, de réaliser avec une très grande fiabilité la limitation du couple de serrage d'éléments à assembler, tout en permettant de procèder au desserrage, et au reserrage éventuel, de l'ensemble sans avoir à user d'effets destructifs pour l'un quelconque des éléments de cet ensemble. Les différents modes de réalisation décrits ci-dessus à titre d'exemples ne sont nullement limitatifs, et diverses modifications peuvent leur autre apportées par l'homme de l'art, sans pour autant sortir du cadre de la présente invention. - REVENDICATIONS 1. Elément de fixation vissé à limiteur de couple de serrage, comportant une section polygonale permanente destinée à recevoir un outil de serrage, caractérisé en ce que ladite section polygonale est axialement prolongée par une seconde section polygonale de premier serrage comportant une alternance de parties saillantes et de parties en retrait, les parties saillantes étant entrainées par l'outil de serrage et s'écrasant dans les parties en retrait par flexion et écrasement lorsque le couple de serrage correspondant est atteint, retirant toute prise à l'outil de serrage. 2. Elfsent de fixation, selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il comporte une large embase d'appui faisant corps avec la premitre section polygonale, à 11opposé de la seconde. 3. Elément de fixation, selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce qu'il est métallique et sa forme directement obtenue par forgeage à froid. 4. Elément de fixation, selon les revendications 1 et 2, caractéri sé en ce qu'il est en matériau plastique injecté et sa forme directement obtenue de moulage. 5. Elément de fixation, selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il constitue un écrou de fixation 6. Elément de fixation, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il constitue une vis de fixation dans laquelle le limiteur de couple de serrage selon l'invention est intégré à la tête. 7. Elément de fixation, selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il constitue un goujon de fixation de forme particulière dans lequel le limiteur de coupe de serrage est intégré au niveau de la partie médiane située entre les deux parties filetées d1extrémités. 8. Elément de fixation, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4 et 5, caractérisé en ce que son alésage est fileté par auto taraudage lors de l'assemblage, par utilisation d'un élément de fixation coopérant doté de telles propriétés. 9. Elément de fixation, selon l'une quelconque des revendications 1, 2, 4, 6 et 7, caractérisé en ce que sa tige est filetée par auto-filetage lors de l'assemblage, par utilisation d'un élément de fixation coopérant doté de telles propriétés.