Brevet FR2626330A1 — publié le 19890728

La ptésente invention a pour objet un écrou de fixation prévu pour coopérer avec un corps fileté en vue de permettre le serrage axial de deux pièces. Elle concerne plus particulièrement un écrou dont le montage s'effectue sur le corps fileté sans rotation mais qui soit néanmoins amovible afin de permettre le démontage des deux pièces. On connait de l'état de la technique dif- férents types d'écrous, notamment en matière plas- tique, dont le montage peut être effectué axialement c'est-à-dire en n'exerçant sur l'écrou qu'une simple action de poussée parallèle à l'axe commun à l'écrou et au corps fileté. Un écrou de ce type est décrit et représenté dans le document EP-A-0 153 489, comportant une paroi interne lisse sensiblement cylindrique qui se déforme élastiquement lors du montage. Du fait de la déforma- tion élastique de la paroi et de l'action radiale concentrique qu'elle exerce sur le corps fileté, une empreinte du filet extérieur du corps fileté se marque légèrement dans la paroi de l'alésage interne de l'écrou. On constate à l'usage que cette empreinte est insuffisante pour assurer un arrêt axial sur de l'écrou par rapport au corps fileté, et donc un ser- rage suffisant et sur des pièces que l'on désire assembler entre elles. Un autre écrou à montage axial est connu du document EP-A-0 165 026 dont l'alésage cylindrique interne comporte une pluralité de languettes élasti- ques en forme de portions de cercle qui coopèrent par déformation élastique avec les filets du corps fileté. De telles languettes sont vulnérables et ne permettent pas non plus d'assurer un maintien axial de l'écrou en toute sécurité sur le corps fileté. L'invention a pour but de proposer un écrou de fixation qui remédie aux inconvénients des dispo- sitifs connus qui viennent d'être mentionnés. Dans ce but l'invention propose un écrou caractérisé en ce qu'il comporte une bague en matière plastique possédant un alésage dont le diamètre intérieur initial est supérieur au diamètre extérieur du filet du corps fileté pour permettre sa mise en place par coulissement axial et qui, lors de l'opéra- j1 tion de serrage axial, est déformée plastiquement au moyen d'une douille de serrage qui coopere avec la surface. périphérique externe de la bague pour provo- quer une réduction dudit diamètre intérieur et empreindre un filetage interne à la surface dudit alésage. En assurant une compression radiale suffi- sante de la bague au moyen de la douille de serrage, on est certain que l'empreinte réalisée dans l'alésage de la bague par déformation plastique de cette der- 2D nière est complémentaire du filet extérieur du corps fileté et qu'on a ainsi créé un taraudage interne complet équivalent à celui d'un écrou classique monté par vissage. La création d'un tel filet interne dans l'écrou assure à la fois un maintien axial sur de l'écrou sur le corps. fileté tout en permettant son démontage par rotation c'est-à-dire selon une opéra- tion classique de dévissage. Selon une autre'caractéristique de l'inven- tion, la surface périphérique externe de la bague 3n comporte des zones inclinées par rapport à l'axe qui constituent des rampes de serrage avec lesquelles coopère la surface interne de la douille de serrage qui est poussée axialement sur la bague an vue de l'opération de serrage axial. Grâce à cette caractéristique on comprend que l'opération de fixation des deux pièces à l'aide d'un tel écrou se résume à un simple déplacement axial de l'ensemble bague-douille en direction du corps fileté. celui-ci devant, s'il n'est pas fixé i l'une des deux pièces à assembler, être momentanément immobilisé axialement. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet un montage automatisé très aisé à l'aide de ce type d'&écrou, notamment au moyen d'un robot de montage dont l'action se résume a un déplacement axial de sa tête par rapport au corps fileté. Selon une autre caractéristique de l'inven- tion. la bague comporte au moins une fente axiale afin d'en permettre une compression radiale plus aisée. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la bague comporte plusieurs fentes axiales, régulièrement réparties angulairement, s'étendant depuis l'une de ses extrémités pour la diviser en plusieurs mors reliés entre eux par la partie d'extrémité non fendue de la bague. Chaque mors peut comporter une rampe de serrage formée à Sa surface périphérique externe. Grâce à cette concep- tion, la bague en matière plastique est équivalente à un mandrin de serrage à mors concentriques qui sont comprimés radialement simultanément par la douille de serrage sous l'action de la poussée axiale qui lui est appliquée. La bague et la douille peuvent comporter des moyens de retenue assurant leur liaison réciproque préalablement à l'opération de serrage axial. Ces moyens de retenue peuvent être constitués par un épaulement radial externe de profil conique de la bague qui est reçue dans une gorge radiale interne correspondante de la douille dont il peut s'échapper par déf.ormation élastique lorsque la douille est poussée axialement. Cet agencement est particulière- ment avantageux dans le cas o l'écrou selon l'in- vention est utilisé en montage automatique à l'aide d'un robot de montage, la tête de ce dernier faisant fonction de tête de préhension simultanée de la douille et de la bague qui forment un tout unitaire. Enfin selon d'autres caractéristiques de l'invention l'alésage interne de la bague comporte initialement des rainures axiales, la douille est réalisée en métal, et -la douille et la surface périphérique de la bague présentent une section 1=5 hexagonale. D'autres caract6ristiques et avantages de l'invention appara[tront â la lecture de la descrip- tion détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera au dessin annexé dcans le- ' quel -- La figure 1 est une vue en perspective à échelle agrandie de la bague de l'écrou selon l'invention - la figure 2 est une vue en coupe axiale d'un écrou selon l'invention représenté après mise en place sur un corps fileté, mais dans sa position initiale non serrée - la figure 3 est une vue similaire à celle de -la figure 2 dans laquelle l'écrou de fixation est représenté dans la configuration finale qu'il occ'upe à l'issue de l'opération de serrage t et - la figure 4 est une vue en coupe partielle selon la ligne 4-4 de la-figure 2, la demi-vue infé- rieure correspondant à la position serrée'de l'écrou représenté à la figure 3. L'écrou lu selon l'invention représenté aux figures 2 à 4 permet de réaliser le serrage axial de deux pièces 12 et 14 en coopération avec le corps fileté 16 d'une vis 18 dont la tête 20 prend appui sur la face en vis-à-vis 22 de la pièce 12. L'écrou selon l'invention est pour l'essen- tiel constitué par une bague en matière plastique 24 et par une douille de serrage 26. Comme on peut le constater à la figure 1, le corps de la bague 24 est fendu axialement depuis son extrémité gauche par six fentes 28 réparties angulai- rement qui le divisent en six pièces en forme de pétales 30 qui constituent des mors de serrage. Les mors 30 sont reliés entre eux par une partie non fendue 32 du-corps de la bague 24 qui se termine à son extrémité libre, à droite en considérant la figure 1, par un épaulement radial de forme conique 34 dont la fonction sera décrite plus avant. Le corps de la bague 24 possède un alésage interne 36 dont le diamètre intérieur est sensiblement égal, mais toutefois légèrement supérieur au diamètre extérieur du filet du corps fileté 15 afin de permet- tre l'introduction de ce dernier par coulissement dans le corps de la bague 24. L'alésage interne 3S compor- te, sur sa longueur correspondant à celle des mors 30, des rainures axiales 38. La surface périphérique externe de chacun des mors 30 est constituée par une portion inclinée par rapport à l'axe de la bague de façon à constituer une rampe de serrage axial. Comme on peut le voir sur les figures, l'inclinaison des rampes 40 est orientée de façon que l'encombrement radial hors tout de la bague aille en s'accroissant en direction de la tète de la vis 18 c'est-à-dire depuis la droite vers la gauche en considérant les figures 1 à 3. La douille de serrage 26 est une douille métallique hexagonale. Sa surface interne 42 à six pans se termine à son extrémité libre de gauche par un chanfrein d'entrée 44 facilitant l'introduction par poussée axiale de la douille 26 sur le corps de la bague 24. Une rainure 'radiale interne 46 de'profil complémentaire à celui de l'épaulement 34 est prévue dans la zone délimitant le chanfrein d'entrée 44 de de façon àassurer un prépositionnement et une retenue temporaire de la bague 286 sur la douille 24 comme cela est représenté à la figure 2. Enfin la douille 26 comporte un épaulement radial 48 dont-la face latérale de gauche 50 est pré- vue pour venir en appui sur la face en vis-à-vis 52 de la pièce 14 et dont la face latérale de droite 54 est prévue pour coopérer avec la face en visa-à-vis 56 d'une tète de préhension et de poussée 58 représentée en silhouette aux figures 2 et 3. Le mode d'utilisation de l'écrou de fixation qui vient d'être décrit est le suivant. A l'aide d'un outil de préhension tel que la tête de préhension 58 représentée aux figures, on introduit l'ensemble formé par la bague 24 et par la douille 26 sur le corps fileté 16 de la vis 18 qui est, au moins temporairement, immobilisé axialement par rapport aux piâces 12 et 14 dans la position illustrée aux figures 2 et 3. L'introduction de la bague 24, jusqu'à ce qu'elle vienne occuper la position représentee à la figure 2, se fait par simple coulissement axial du corps fileté 16 à l'intérieur de l'alésage interne 36. L'opération de serrage proprement dite s'effectue ensuite en exerçant, àl'aide de la tête 58, un effort de poussée axiale F sur la bague de serrage 26. Dans un premier temps, sous l'action de l'effort de poussée F. l'épaulement conique 34 se dégage. par déformation élastique radiale; de la rainure correspondante 46. Le déplacement axial, vers la gauche en considérant les figures, de la douille de serrage 26 par rapport à la bague 24 qui est en butée axiale contre la pièce 14, se poursuit. Le chanfrein d'entrée 44 commence à coopérer avec les rampes 40 pour provoquer leur serrage progressif. Cette opéra- tion de serrage se poursuit et s'accroit par compres- sion radiale des mors sous l'action de la coopération des rampes 40 avec la surface interne 42 dont la dimension est choisie de manière à provoquer un serrage maximal par compression radiale des mors 30 ainsi que la réalisation d'une empreinte complète du filetage externe du corps fileté 16 à la surface de l'alésage interne 26 de la bague en matière plastique. Les rainures axiales internes 38 formées initialement dans l'alésage interne 38 de la bague oht pour but de faciliter la pénétration des filets du corps 16 dans l'alésage de la bague 24 et la réalisa- tion de l'empreinte dans celle-ci. A l'issue de l'opération de serrage, c'est- à-dire dans la position représentée A la figure 3 et à la partie inférieure de la figure 4, l'ensemble formé par la bague 24 et par la douille de serrage 26 cons- titue un écrou à coeur en matière plastique qui com- porte un taraudage interne complet en permettant le démontage par dévissage. A cet effet, la forme hexagonale de la douille 26 lui permet de coopérer avec la tête d'une visseuse. Le fait que la partie interne de l'écrou ainsi constitué soit en matière plastique en fait un écrou du type freiné. Pour assurer la solidarisation en rotation de la bague et de la douille, la section de leurs surfaces coopérantes peut être polygonale comme dans le mode de réalisation décrit ou partiellement circulaire. En variante, la surface externe de la bague est tronconique, de section entièrement circulaires et la douille est également tronconique mais présente des reliefs internes qui pénètrent dans la bague en déformant sa surface externe lors du serrage radial provoqué par la poussée axiale de la douille. REVENDICATIONS 1. Ecrou de fixation (10) prévu pour coopérer avec un corps fileté (16) en vue de permettre le serrage axial de deux pièces (12, 1t4), caractérisé en ce qu'il comporte une bague en matière plastique (24) possédant un alésage (36) dont le diamètre inté- rieur initial est supérieur au diamètre extérieur du filet du corps fileté pour permettre sa mise en place par coulissement axial et qui, lors de l'opération de serrage axial, est déformée plastiquement au moyen d'une douille de serrage (26) qui coopère avec la surface périphérique (40) externe de la bague pour provoquer une réduction dudit diamètre intérieur et empreindre un filetage interne à la surface dudit alésage (36). 2. Ecrou de fixation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la surface périphérique exter- ne de la bague comporte des zones (40) inclinées piar rapport à l'axe qui constituent des rampes de-serrage avec lesquelles coopère la surface interne (42) de la douille de serrage (26)'qui est poussée axialement sur la bague (24) en vue de l'opération de serrage axial. 3. Ecrou selon l'une des revendicatidns 1 ou 2 caractérisé en ce que la bague (24) comporte au moins une fente axiale (28). 4. Ecrou selon la revendication 3 caractéri- sé en ce que la bague (24) comporte plusieurs fentes axiales (28). régulièrement réparties angulairement, s'étendant depuis l'une de ses extrémités pour la diviser en plusieurs mors (30) reliés entre eux par-la partie d'extrémité non fendue (32) de la bague. 5. Ecrou selon la revendication 4 prise en combinaison avec les revendications 2 et 3 caractérisé en ce que chaque mors (30) comporte une rampe de serrage (40) formée à sa surface périphérique externe. 6. Ecrou selon l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que la douille et la surface périphérique de la bague présentent une section hexagonale. 7. Ecrou selon l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que la bague (24) et la douille (26) comportent des moyens de retenue (34, 46) assurant leur liaisbn. réciproque préalablement à l'opération de serrage axial. 8. Ecrou selon la revendication 7 prise en combinaison avec la revendication 2 caractérisé en ce que lesdits moyens de retenue sont constitués par un épaulement radial externe de profil conique (34) de La bague (24) qui est reçu dans une gorge radiale interne correspondante (461 de la douille dont il peut s'échapper par déformation élastique lorsque la douil- le est poussée axialement. 9. Ecrou selon l'une quelconque des reven- dications précédentes caractérisé en ce que ledit alésage interne {38) comporte initialement *des rainures axiales (38>. 10. Ecrou selon l'u.ne quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la 2.5 douille est en métal.