Brevet FR2487455A1 — publié le 19820129

1. La présente invention concerne des organes de fi- xation, et, plus particulièrement, un organe de fixation fi- leté, difficilement altérable, destiné à des applications composites, ainsi qu'un système "outil-organe de fixation" permettant de réaliser une liaison filetée difficilement altérable. Les dispositifs de l'art antérieur permettant de réaliser une liaison filetée difficilement altérable com- prennent des organes de fixation filetés ayant des parties d'engagement d'outil à limitation de couple conçues pour cé- der au cisaillement et à se séparer d'un corps fileté de fa- çon à laisser une liaison filetée au contour généralement lisse, auquel il est difficile d'appliquer un couple pour enlever l'organe de fixation. Cependant,les organes de fi- xation de cette nature présentent l'inconvénient de nécessi- ter des opérations d'usinage aux tolérances serrées, et sont, par conséquent coûteuses, pour obtenir des configura- tions généralement compliquées permettant d'atteindre le ré- sultat souhaité. En outre, alors que l'assemblage résultant au contour lisse de tels dispositifs convient bien pour évi- ter l'application d'un couple pour le dégagement de l'organe de fixation ap'rès sa mise en place, il empêche une nouvelle application d'un couple à l'organe de fixation en cas de né- 2. cessité. La possibilité d'application d'un nouveau couple est hautement souhaitable lorsque des agents d'étanchéité ou des colles sont utilisés avec des organes de fixation filetés. De telles compositions peuvent provoquer une varia- tion des dimensions de l'empilage à la suite du séchage ou de fuites, situation qui se produit fréquemment dans les applications composites. Dans ce cas, il est souhaitable sinon impératif d'appliquer de nouveau un couple à l'organe de fixation. Il est par conséquent souhaitable de disposer d'un organe de fixation fileté difficilement altérable ayant une configuration relativement simple qui puisse être fabriqué avec des procédés plus simples et moins coûteux, ainsi que d'un outil permettant d'entraîner un tel organe de fixation. Il est en outre souhaitable de disposer d'un organe de fixa- tion difficilement altérable de cette nature, qui permette encore de le soumettre à un effort de torsion après installa- tion, de façon qu'un couple puisse être de nouveau appliqué si cela s'avère nécessaire. L'organe de fixation fileté,difficilement altéra- ble, de la présente invention comprend un corps fileté in- térieurement recevant une tige filetée, et une partie d'en- traînement cylindrique et creuse, distante radialement vers l'extérieur du corps et liée à celui-ci par un rebord radial. La partie d'entraînement comprend une surface dentelée qui définit une pluralité d'évidements distants circonférentiel- lement les uns des autres sur son pourtour destinés à rece- voir les saillies en nombre équivalent et de forme générale- ment complémentaire d'un outil d'entraînement. Ces évidements et ces saillies coopèrent de façon à établir une liaison ac- tive entre la partie d'entraînement et l'outil d'entraine- ment lorsque cet outil est mis en rotation dans la direc- tion d'avancement et de serrage de l'organe de fixation.Ce- pendant, les évidements et les saillies coopèrent pour pro- voquer l'éjection des saillies hors des évidements et la rupture de cet- te liaison lorsque l'outil est mis en rotation dans une di- rection tendant à dégager l'organe de fixation après sa mise 3. en place. L'organe de fixation peut être fabriqué par une simple opération d'estampage et être par conséquent d'un coût inférieur à celui des dispositifs de l'art antérieur. Il constitue donc un dispositif simple,moins cher, pour la réa- lisation d'une liaison filetée difficilement altérale. L'or- gane de fixation convient particulièrement dans des applica- tions composites,car il crée un assemblage qui, tout en em- pêchant l'application d'un couple de libération de l'ensem- ble, permet à un utilisateur d'appliquer un couple supplémen- taire pour le resserrage de l'organe de fixation en cas de nécessité. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci- joints dans lesquels: La figure 1 est une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un organe de fixation fileté, difficilement al- térable, selon la présente invention; La figure 2 est une vue en élévation de l'organe de fixation en combinaison avec l'outil d'entraînement de la pré- sente invention pendant l'installation de cet organe; La figure 3 est une vue en coupe de l'organe de fi- xation et de l'outil d'entraînement pendant leur engagement lors de l'installation de l'organe; La figure 4 est une vue en élévation de l'organe de fixation lorsqu'il est installé; La figure 5 est une vue en bout de l'organe de fi- xation prise dans le sens de la flèche 5 de la figure 4; et La figure 6 est une vue en élévation d'un autre mo- de de réalisation d'un organe de fixation selon la présente invention. En liaison maintenant avec les figures, un organe de fixation fileté, difficilement altérable, selon la présen- te invention est représenté généralement en 10. L'organe de fixation 10 comprend un corps allongé 12 comportant une base 14 à une de ses extrémités et un alésage axial 16 le traver- sant. L'alésage 16 comporte des filets ayant une certaine di- rection, tout au moins sur une partie de sa longueur, de fa- çon à recevoir par vissage une tige filetée complémentaire 18. 4. L'organe de fixation 10 comprend aussi une partie cylindrique creuse 24 d'engagement ou d'entraînement d'outil qui est distante radialement vers l'extérieur du corps 12 et est liée à la base adjacente 14 par un flasque s'étendant radialement 25. La partie d'entraînement 24 comprend une collerette cylindrique 26 qui est liée au flasque 25 et s'étend circonférentiellement autour de celui-ci à sa péri- phérie extérieure 27. La collerette 26 coopère avec le flas- que 25 et la surface périphérique extérieure 28 du corps 12 pour définir une cavité annulaire 30, dont le but et la fonc- tion seront décrits plus en détail ci-après.Comme on le voit facilement dans les figures 3 et 5, la collerette 26 s'étend généralement suivant une direction axiale perpendiculaire au flasque 25 et se termine par une surface 32 comportant une pluralité d'évidements de forme similaire 34 qui sont circon- férentiellement distants les uns des autres. Chaque évide- ment 34 est défini par deux surfaces se coupant 36 et 38. Com- me représenté dans les figures, chaque surface 36 s'étend généralement dans le sens axial le long de la collerette 26, alors que chaque surface 38 est disposée suivant un certain angle par rapport à la surface 36 de sorte que les surfaces 36 et 38 se coupent pour former un évidement 34 ayant la forme générale d'une dent de scie. De cette façon, les évi- dements 34 donnent à la surface extrême 32 l'aspect d'une surface en dents de scie. L'outil d'entraînement 40 utilisé pour le montage de l'organe de fixation 10 est représenté dans les figures 2 et 3. L'outil 40 comprend une partie de préhension 12 pré- vue pour être reçue et mise en rotation par un organe d'en- traînement rotatif motorisé (non représenté). En une même pièce avec la partie de préhension 42 se trouve un élément d'entraînement cylindrique creux et allongé 44. L'élément 44 comporte une partie de guidage 46 ayant une épaisseur ra- diale réduite qui est prévue pour être reçue à l'intérieur de la cavité 30 de l'organe de fixation 10 lors de l'avancement axial de l'outil 10 vers cet organe. L'outil d'entraînement comprend également une pluralité de saillies 48 distantes circonférentiellement les unes des autres et disposées à 5. l'extrémité de l'élément d'entraînement 44 contiguë à la partie de guidage 46. Chaque saillie 48 est un élément généra- lement en forme de dent de scie défini par une première sur- face 50 s'étendant généralement axialement et une surface in- clinée 52. Comme on le verra facilement, les saillies 48 sont convenablement distantes les unes des autres autour de l'élément d'entraînement 44 et ont une forme complémentaire à celle des évidements 34, de sorte que chaque saillie 48 peut être reçue à l'intérieur d'un évidement 34 lors de l'avancement axial de l'outil 40 dans la direction de l'orga- ne de fixation 10. Par suite de la forme des évidements 34 et des saillies 48, la rotation de l'outil 40 et de l'organe de-fixation 10 dans le sens des filets pratiqués à l'inté- rieur de l'alésage 16 effectuera un engagement des surfaces 36 et 50 des évidements 34 et des saillies 48,respectivement. Un tel engagementétablira une liaison active entre l'outil et l'organe de fixation 10 de façon à provoquer la rota- tion de ce dernier et son avancement par l'outil 40 le long de la tige 18 pour le serrer contre la pièce S. Dans le but d'utiliser la combinaison "organe de fi- xation-outil" de la présente invention, l'organe de fixation est vissé sur la tige 18 qui a été pré-montée sur la piè- ce S. L'outil 40 est ensuite rendu solidaire de l'organe de fixation 10 par avancement axial de l'élément d'entraînement 44 dans la direction de l'organe de fixation 10 de façon à in- sérer la partie de guidage 46 dans la cavité 30. L'élément d'entraînement 44 est alors mis en rotation de façon à l'ali- gner angulairement et provoquer l'insertion des saillies 48 dans les évidements 34. L'outil 40 et l'organe de fixation 10 peuvent ensuite être mis en rotation par un organe d'en- trainement rotatif motorisé, afin de faire avancer, soumettre à un couple et positionner l'organe de fixation 10 sur la tige 18 par rapport à la pièce S. Une fois que l'organe de fixation a été soumis à un couple et placé de façon à effectuer une liaison filetée avec la tige 18,la configuration des saillies 48 et des évi- dements 34 empêchera l'application d'un couple inverse pour or- 6. la libération de l'organe de fixation 10 de la manière dé- crite ci-après. La rotation de l'outil 40 dans une direction opposée au sens de filetage de l'alésage 16 établira un enga- gement entre les surfaces 38 des évidements 34 et les surfa- ces 52 des saillies 48. Mais, par suite de l'inclinaison de ces surfaces, les forces de friction établies entre elles seront insuffisantes pour vaincre le couple auquel l'organe de fixation a été soumis. La rotation de l'outil 40 dans cet- te direction forcera par conséquent les surfaces 52 des sail- lies 48 à glisser par rapport aux surfaces 38 des évidements 34 et entraînera une extraction axiale des saillies 48 hors des évidements 34. Une nouvelle rotation de l'outil 40 dans cette direction provoquera un nouveau déplacement axial de l'outil 40 par rapport à l'organe de fixation 10 de sorte que les saillies 48 finiront par être éjectées des évide- ments 34 et que la liaison active entre l'outil 40 et l'orga- ne de fixation 10 sera rompue. Un autre mode de réalisation d'organe de fixation selon la présente invention peut comporter des évidements 34' avec un dégagement comme cela est représenté en figure 6. Dans ce mode de réalisation, les saillies 48 de l'élément d'entraî- nement 44 ont une forme complémentaire à celle des évidements 34'. Une combinaison "organe de fixation-outil" avec des évi- dements et des saillies de ce type donne une meilleure configu- ration de serrage en plus des caractéristiques décrites précédemment. Comme cela apparaîtra facilement, les caractéristi- ques décrites ci-dessus des modes de réalisation particuliers de la présente invention permettent d'obtenir un procédé et une structure simples et efficaces pour effectuer une liai- son filetée difficilement altérable. Le niveau de couple au- quel une telle liaison est soumise peut être commandé par la géométrie des évidements 34 et des saillies 34, les caracté- ristiques du matériau de l'outil 40 et de l'organe de fixation 10, ainsi que par la valeur de la force axiale appliquée à l'organe de fixation 10 par l'outil 40. Chacun de ces facteurs a une répercussion sur la friction globale gouvernant l'en- 7. gagement entre les surfaces 38 et 52, et par conséquent le point auquel les saillies 48 glisseront par rapport aux évi- dements 34. Un organe de fixation selon l'un ou l'autre des mo- des de réalisation de la présente invention peut être obtenu par une simple opération d'estampage. Ce fait joint aux caractéristiques décrites précédemment se traduit par un or- gane de fixation difficilement altérable ayant une configura- tion plus simple et plus économique, présentant des avanta- ges de coût par rapport aux dispositifs de l'art antérieur dans l'obtention d'une liaison filetée difficilement altéra- ble. En plus des caractéristiques décrites précédemment, l'organe de fixation 10 permet également d'obtenir une liai- son filetée difficilement altérable qui maintient son aptitu- de au serrage après montage. La possibilité d'application d'un nouveau couple est hautement souhaitable lorsque des or- ganes d'étanchéité ou des colles sont utilisés avec des orga- nes de fixation filetés.Comme cela a été indiqué précédemment, de telles compositions peuvent provoquer un changement des di- mensions d'empilage par suite du durcissement ou des fuites, situation qui se produit fréquemment dans des applications composites. Comme cela a été cité précédemment,les organes de fixation difficilement altérables de l'art antérieur for- ment un ensemble fileté ayant un contour généralement lisse. Alors qu'un ensemble de ce type convient bien pour éviter l'ap- plication d'un couple de libération de l'organe de fixation une fois monté, il empêche également l'application d'un nou- veau couple à l'organe en cas de nécessité. Par contraste, alors que l'organe de fixation 10 empêche l'application d'un couple de libération, il conserve une configuration, permet- tant l'application d'un couple supplémentaire dans le but de le serrer correctement sur une pièce S dans le cas o un chan- gement de dimension se produit dans le montage. Il constitue, par conséquent, un dispositif qui convient particulièrement bien dans des applications composites étant donné qu'il empê- che les problèmes rencontrés avec les dispositifs décrits précédemment. 8. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 9. REVENDICATIONS 1 - Organe de fixation d'une pièce, caractérisé en ce qu'il comprend un corps comportant un alésage axial file- té ayant des filets d'une certaine direction, une partie d'entraînement en une pièce avec le corps pour recevoir et transmettre un couple au corps et ayant un moyen d'engagement d'outil grâce auquel un couple ayant ledit sens est appliqué pour provoquer l'avancement de l'organe de fixation le long d'une tige filetée complémentaire, le moyen d'engagement d'outil agissant pour empêcher l'application d'un couple de sens opposé à l'organe de fixation. 2 - Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen d'engagement d'outil coopère avec un outil d'entraînement pour établir une liaison active entre l'outil et le moyen d'engagement d'outil pour l'appli- cation d'un couple ayant ledit sens à l'organe de fixation et qui rompt cette liaison active si un couple de sens opposé estappliqué à l'organe de fixation. 3 - Organe de fixation selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'engagement d'outil comprend une surface en dents de scie qui définit un ou plusieurs évi- dements pour recevoir l'outil lorsqu'un couple ayant ledit sens est appliqué à l'organe de fixation, ces évidements ef- fectuant l'éjection de l'outil lorsqu'un couple de sens oppo- sé est appliqué à l'organe de fixation. 4 - Organe de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque évidement est défini par des pre- mière et seconde surfaces se coupant,la première surface ve- nant en contact avec l'outil lors de l'application d'un cou- pIe ayant ledit sens à l'organe de fixation, la seconde sur- face éjectant par glissement l'outil hors de l'évidement lors de l'application d'un couple de sens opposé à l'organe de fi- xation. - Organe de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces défi- nissent un évidement ayant généralement la forme d'une dent de scie. 10. 6 - Organe de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces dé- finissent un évidement à dégagement. 7 - Organe de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la partie d'entraînement est distan- te radialement du corps vers l'extérieur et s'étend circon- férentiellement autour de celui-ci et est solidaire de ce corps par un flasque s'étendant entre le corps-et la partie d'entraînement. 8 - Organe de fixation selon la revendication 7, caractérisé en ce que la partie d'entraînement comprend un élément cylindrique creux s'étendant axialement, ayant une surface en dents de scie à une de ses extrémités. 9 - Organe de fixation selon la revendication 8, caractérisé en ce que la surface en dents de scie définit un ou plusieurs évidements distants circonférentiellement les uns des autres autour de ladite extrémité de l'élément cylin- drique. - Organe de fixation selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque évidement est défini par des première et seconde surfaces se coupant, la première sur- face venant en contact avec l'outil lors de l'application d'un couple dudit sens à l'organe de fixation, la seconde surface éjectant par glissement l'outil hors de l'évidement lors de l'application d'un couple de sens opposé à l'organe de fixation. 11 - Organe de fixation selon la revendication 10, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces défi- nissent un évidement ayant la forme générale d'une dent de scie. 12 - Organe de fixationselon la revendication 10, caractérisé en ce que les première et seconde surfaces défi- nissent un évidement avec dégagement. 13 - Organe de fixation en une pièce destiné à être utilisé en combinaison avec une tige filetée, caractérisé en ce qu'il comprend une queue filetée intérieurement, une bague d'entraînement cylindrique creuse, s'étendant axialement, 11. distante radialement de la queue vers l'extérieur et solidaire de celle-ci par un flasque radial s'étendant entre la surface extérieure de la queue et la surface intérieure de la bague d'entraînement, et un moyen d'empêchement d'application de couple disposé sur la bague d'entraînement qui permet l'appli- cation d'un couple d'un certain sens par l'intermédiaire de la bague d'entraînement à lorgane de fixation pour permettre l'avancement de cet organe sur une tige filetée et le serrage de l'organe par rapport à une pièce, mais empêche l'applica- tion d'un couple de sens opposé à l'organe de fixation dans le but d'éviter l'enlèvement de cet organe après son installation. 14 - Organe de fixation selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen d'empêchement d'application de couple comprend une surface d'entraînement sur la bague d'en- trainement par l'intermédiaire de laquelle un outil d'entraîne- ment peut appliquer un couple ayant ledit sens à l'organe de fixation, et un moyen de glissement qui permet un déplacement angulaire de l'outil par rapport à la bague d'entraînement lors de l'application d'un couple de sens opposé à la bague d'entraînement dans le but d'éviter la transmission de ce cou- ple à l'organe de fixation. - Organe de fixation selon la revendication 13, caractérisé en ce que le moyen d'empêchement d'application de couple permet l'application d'un couple supplémentaire ayant ledit sens par l'intermédiaire de la bague d'entraînement pour permettre un nouvel avancement et un nouveau serrage de l'organe de fixation par rapport à lapièce après montage de celui-ci. 16 - Organe de fixation fileté comportant un corps fileté intérieurement pour recevoir une tige filetée et une partie d'engagement d'outil alignée généralement dans le sens axial, distante radialement du corps vers l'extérieur et com- portant une surface d'entraînement grâce à laquelle un couple est appliqué pour faire tourner et serrer l'organe de fixa- tion, caractérisé en ce que la surface d'entraînement comprend un moyen pour empêcher l'application d'un couple de libéra- tion de l'organe de fixation après son serrage. 12. 2487455 17 - Organe de fixation fileté selon la revendi- cation 16, caractérisé en ce que le moyen d'empêchement permet l'application d'un couple supplémentaire par l'intermédiaire de la surface d'entraînement pour provoquer une nouvelle mise en rotation et un nouveau serrage de l'organe de fixation après son serrage initial. 18 - Dispositif permettant d'effectuer une liai- son filetée difficilement altérable, caractérisé en ce qu'il comprend un écrou ayant une queue filetée intérieurement et un flasque radial s'étendant sensiblement-perpendiculaire- ment à l'axe longitudinal de la queue à proximité d'une de ses extrémités, le flasque comportant une partie d'engagement d'outil cylindrique, creuse, s'étendant axialement, en une pièce, qui est disposée à sa périphérie radialement extérieu- re par l'intermédiaire de laquelle un couple est appliqué à l'écrou, un outil d'entraînement qui permet l'engagement de la partie d'engagement de l'outil afin d'appliquer un couple à l'écrou par l'intermédiaire de lapartie d'engagement de l'outil, et un moyen d'engagement qui permet une liaison ac- tive entre l'outil d'entraînement et la partie d'engagement de l'outil pour la mise en rotation et l'application d'un couple à l'écrou par l'intermédiaire de la partie d'engagement de l'outil lorsque l'outil d'entraînement est mis en rotation dans une certaine direction, mais qui permet un mouvement an- gulaire relatif entre l'outil d'entraînement et la partie d'en- gagement de l'outil pour éviter l'application d'un couple à l'écrou lorsque l'outil d'entraînement est mis en rotation dans la direction opposée. 19 - Dispositif selon la revendication 18, carac- térisé en ce que le moyen d'engagement comprend une surface d'entraînement sur la partie d'engagement de l'outil qui dé- finit une pluralité d'évidements distants les uns des autres, chaque évidement définissant une surface d'engagement et une surface de glissement, et un nombre identique de saillies de forme généralement complémentaire sur l'outil d'entraînement qui peuvent être reçues à l'intérieur des évidements et qui agissent avec la surface d'engagement de chaque évidement 13. pour établir une liaison active lors de la rotation de l'ou- til d'entraînement dans ladite direction et avec la surface de glissement de chaque évidement pour effectuer un mouvement angulaire relatif de l'outil d'entraînement et de la partie d'engagement de l'outil lors de la rotation de l'outil d'en- traînement dans la direction opposée. - Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que la surface d'entraînement est disposée à une extrémité de la partie d'engagementde l'outil avec les évi- dements distants circonférentiellement les uns des autres autour de ladite extrémité, et en ce que l'outil d'entraîne- ment comprend un élément d'entraînement cylindrique, les sail- lies étant distantes circonférentiellement les unes des au- tres autour d'une extrémité de l'élément d'entraînement cy- lindrique et pouvant être reçues à l'intérieur des évidements lors de l'avancement axial de l'outil d'entraînement vers la partie d'engagement de l'outil. 21 - Dispositif selon la revendication 20, caractéri- sé en ce que les saillies sont en une même pièce avec ladite extrémité de l'élément d'entraînement cylindrique et s'éten- dent axialement à partir de cette extrémité. 22 - Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que les saillies sont reçues à l'intérieur des évidements lors de l'avancement axial de l'outil d'entraîne- ment vers la partie d'engagement de l'outil. 23 - Dispositif selon la revendication 22, caracté- risé en ce que la surface de glissement de chaque évidement provoque un déplacement axial de l'outil d'entraînement pour l'éloigner de la partie d'engagement de l'outil et l'extrac- tion des saillies hors des évidements lors de la rotation de l'outil d'entraînement dans la direction opposée. 24 - Dispositif selon la revendication 19, caractéri- sé en ce que la surface d'engagement et la surface de glisse- ment de chaque évidement définissent un évidement ayant la forme générale d'une dent de scie. - Dispositif selon la revendication 19, caracté- risé en ce que la surface d'engagement et la surface de glis- sement de chaque évidement définissent un évidement à dégagement.