Brevet FR2628488A1 — publié le 19890915

L'assemblage mécanique de deux pièces ou organes peut être obtenu de façon très diverses. L'un des moyens les plus simples et les moins encombrants est l'utilisation d'un accouplement de type baïonnette comportant sur l'un des organes un doigt en saillie et, à l'extrémité de l'autre, une douille ayant une fente de réception et de blocage du doigt. Les accouplements de ce type sont bien connus et utilisés dans de nombreux domaines. Ils sont cependant réservés à la liaison d'organes destinés à rester stationnaires car ils peuvent difficilement assurer avec sécurité la transmission d'un couple, surtout si celui-ci est important. Pour assurer des assemblages d'une sécurité totale, les moyens les plus couramment utilisés sont par exemple: des colliers, des systèmes vis écrou ou autres. Leurs inconvénients sont qu'ils exigent des manoeuvres précises et l'application d'efforts de serrage bien déterminés, engendrant des erreurs possi- bles à la mise en place. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients et de réaliser une attache rapide qui tout en présentant les avantages d'un accouplement de type baïonnette, assure une liaison, sans jeu ni axial ni angulaire, permettant, d'une part, la trans- mission de couples même importants et, d'autre part, l'établissement de la liaison par une manoeuvre unique et pouvant être démontée à tout moment. Cette invention a en effet pour objet une attache rapide du type baïonnette qui comporte d'une part une douille femelle ayant au moins une fente hélicoïdale et d'autre part une queue mâle portant au moins un doigt en saillie latérale, susceptible de se loger dans la fente de la douille, et en outre un organe de guidage et de verrouillage porté par la douille, repoussant élastiquement le doigt dans le fond de la fente hélicoïdale et le verrouillant dans cette position. Selon un mode de réalisation préféré l'or- gane de guidage et de verrouillage est constitué par une bague coulissant axialement le long de la douille mais repoussée vers l'extrémité ouverte de celle-ci par un ressort, cette bague comportant en regard de chacune des fentes hélicoïdales de la douille, une fente longitudinale ouverte, décalée latéralement par rapport & l'entrée de la fente hélicoïdale. Grâce à cette disposition un simple effort axial sur l'un ou l'autre des organes à relier oblige chacun des doigts d'entraînement à repousser la bague coulissante pour pénétrer dans la fente hélicoïdale puis, sous l'action combinée des bords des deux fentes, à effectuer le déplacement angulaire néces- saire à son blocage et au retour de la bague dans la position de verrouillage. Les deux organes sont alors assemblés de manière sûre et sans jeu angulaire et peuvent transmettre des couples dans un sens ou dans l'autre quelle que soit leur importance. La description ci-dessous d'un mode de réalisation, donné à titre d'exemple non-limitatif et représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs res- sortir les avantages et caractéristiques de lin-' vention. Sur ces dessins: La figure 1 est une vue en pespective éclatée d'une attache rapide selon l'invention; La figure 2 est une vue en élévation de l'attache rapide assemblée. La figure 3 est une vue en élévation d'une variante de réalisation de l'attache rapide assemblée. 2628488U L'attache rapide selon l'invention est destinée à assurer la liaison de deux organes, et notamment de deux arbres coaxiaux, 1 et 2 dont l'un 1 comporte à son extrémité une queue allongée 4, de forme sensiblement cylindrique, qui porte au moins un doigt d'entraînement 6 et de préférence deux comme le montre la figure 1. L'organe 2 est lui terminé par une douille creuse, également cylindrique, 8 qui est ouverte à son extrémité d'entrée 10 et dans la paroi de laquelle sont ménagées deux fentes 12 susceptibles de recevoir chacune l'un des doigts 6. Chacune des fentes 12 a une forme incurvée c'est-à-dire qu'elle comporte, après une entrée 14 sensiblement axiale, une portion 16 sensiblement hélicoïdale. Sur la douille 8 est montée coulissante une bague 18 qui est rendue solidaire en rotation de la douille 8 par tout moyen approprié tel que des méplats, une forme pblygonale ou, comme représenté, des cannelures longitudinales 20 ménagées sur sa surface interne et coopérant avec des cannelures complémentaires 22 de la surface extérieure de la douille 8. Un ressort hélicoïdal 24 est également monté autour de la douille 8. Il prend appui d'une part sur le bord de la bague coulissante 18 et d'autre part sur un épaulement externe ou saillie 26 de l'organe 2 de sorte qu'il tend & repousser la bague 18 vers l'extérieur c'est-à- dire en direction de l'extrémité ouverte 10 de la douille 8. La bague 18 comporte également deux fentes 28 dirigées dans l'ensemble longitudinalement et. ouvertes à l'extrémité de cette bague qui est éloignée du ressort 24. Chacune des fentes 28 a une largeur suffisante pour permettre la pénétration d'un doigt 6 de l'organe 1. De préférence ces fentes 28 ont une forme évasée, leur largeur s'accroissant pro- gressivement en direction de leur extrémité ouverte (Fig. 1). Comme le montre plus particulièrement la figure 2, chacune des fentes 28 est disposée au-dessus de l'une des fentes 12 de la douille 8, mais est décalée latéralement par rapport à l'entrée 14 de cette fente 12 de sorte que le bord extrême 30 de la bague 18 ferme partiellement cette entrée de la fente 12. Un ou plusieurs ergots 32 formés par exemple par emboutissage ou par rabattement de la matière de la douille 8, après montage de la bague 18, assurent la retenue de cette bague sur la douille. Au repos, c'est-à-dire avant l'assemblage de l'attache rapide, la bague 18 est ainsi repoussée par le ressort 24 contre les ergots 32 dans une position angulaire bien déterminée. Lorsque l'on veut établir la-liaison entre les organes 1 et 2, il suffit d'introduire la queue allongée 4 à l'intérieur de la douille 8 en plaçant chacun des doigts 6 devant l'entrée 14 de l'une des fentes 12. Un effort axial sur l'un ou l'autre des organes 1 et 2 permet alors au doigt 6 de repousser le bord 30 de la bague 18 contre l'action du ressort 24 et ainsi de pénétrer dans la fente 12. En raison toutefois de l'effort exercé par le ressort 24 et de l'inclinaison du bord inférieur de la portion 16 de la fente 12, le doigt 6 est progressivement repoussé latéralement par le bord de la fente 28 de sorte qu'en même temps qu'il avance axialement dans la douille, il se déplace angulairement par rapport à l'entrée de la fente 12 et se rapproche du fond de cette dernière. Il glisse alors sur les bords opposés des deux fentes et permet ainsi à la bague 18 de reprendre progres- sivement sa position initiale. A ce moment comme le montre clairement la figure 2 le doigt 6 est empri- sonné entre les bords des fentes 12 et 28, ce qui lui interdit tout retour en arrière. De préférence un épaulement externe 36 est formé à la jonction entre l'organe 1 proprement dit et la queue 4 et l'arrivée en butée de cet épaulement contre le bord 10 de la douille 8 correspond à la position de verrouillage, ce qui facilite la mise en place de l'attache. Les organes 1 et 2 sont alors étroitement verrouillés. Leur déplacement axial est interdit par le contact du doigt 6 avec les bords de la fente 12 tandis que leur déplacement relatif en rotation est interdit par le contact du doigt 6 avec les bords des deux fentes 12 et 28. Le blocage des organes 1 et 2 est sans jeu, les jeux, angulaires et/ou axiaux, étant automatiquement rattrapés par le ressort de compres- sion quelles que soient les tolérances de fabrication et l'usure de l'ensemble. Une telle liaison est obtenue par un simple effort axial, le déplacement angulaire s'effectuant automatiquement sous l'effet de la pression exercée. En outre, elle ne nécessite pas de manoeuvre précise car un léger décalage originel du doigt 6 par rapport à la fente 12 se corrige de lui-même par un déplace- ment angulaire relatif des deux organes tandis qu'un décalage plus important empêchant la liaison est immédiatement décelé, les deux organes restant indépendants. Ainsi le moindre couple exercé sur l'un des organes confirme le verrouillage ou signale son absence. La liaison est donc extrêmement sûre. Cette liaison peut également être démontée très facilement en repoussant la bague 18 contre l'action du ressort 24, ce qui libère instantanément les doigts 6 et l'organe 1. L'attache rapide est par suite tout parti- culièrement adaptée à la liaison d'organes diffici- lement accessibles ou même aux liaisons réalisées automatiquement ou commandées à distance, que les organes à relier soient pleins ou creux, la queue 4 pouvant éventuellement être creuse. De préférence la mise en place de l'attache est facilitée par la présence à l'extrémité de la queue 4 d'une portion conique 34 facilitant le cen- trage et l'entrée dans la douille 8. Bien entendu la queue 4 comme la surface interne de la douille 8 a de préférence une forme cylindrique à base circulaire mais peut avoir tout profil approprié. Elles peuvent notamment avoir des profils prismatiques complémentaires, ménageant entre eux un jeu suffisant pour permettre le verrouillage mais assurant un entraînement positif en cas de rupture du doigt d'entraînement. De même les doigts d'entraînement peuvent avoir une forme cylindrique à base circulaire comme représenté ou comporter des pentes appropriées correspondant aux appuis sur les bords des fentes de façon à augmenter les surfaces de contact. Il apparaîtra clairement que le nombre de doigts d'entrainement, de fentes hélicoidales et de fentes de verrouillage, peut varier selon les uti- lisations et l'importance des efforts à transmettre. Dans certains cas, par ailleurs, il est avantageux d'utiliser comme ressort hélicoïdal 24 un ressort formé par une lame plate enroulée en hélice, au lieu d'un fil. Le ressort forme alors autour de la douille une gaine de protection contre les impuretés ou autres agressions extérieures. Une protection encore plus grande contre les impuretés peut être obtenue en réalisant l'attache selon la variante de réalisation représentée sur la figure 3. Dans ce cas en effet, la bague de guidage et de verrouillage 38 est montée coulissante à l'inté- rieur de la douille 40 de l'organe 2. Elle est rendue solidaire en rotation de cette douille par l'inter- médiaire de cannelures 20, 22 ou par tout autre profil approprié. Un ressort 24 est également logé à l'inté- rieur de la douille entre le fond 42 de l'alésage interne de celle-ci et la bague 38. Des ergots radiaux 44, formés à l'extrémité ouverte de la douille 40, font saillie radialement à l'intérieur de celle-ci pour interdire la sortie de la bague 38. La bague 38 comporte, comme la bague 18, des fentes longitudinales évasées 28 décalées latéralement par rapport à l'entrée 14 de chacune des fentes 12 de la douille 40. La queue 4 de l'organe 1 a, dans ce cas, un profil et des dimensions complémentaires de ceux de la bague 38 dans laquelle elle doit pénétrer. L'assemblage s'effectue de la même manière qu'avec l'attache des figures 1 et 2. L'enfoncement de la queue 4 dans la bague 38 oblige les doigts 6 à re- pousser cette bague pour pénétrer dans les fentes 12 puis les bords des fentes 28 de la bague repoussent ces doigts 6 dans le fond de ces fentes 12 et les bloquent dans cette position. Comme le montre la figure 3, tous les orga- nes de l'attache sont alors protégés et isolés de l'extérieur par la douille qui est en butée contre l'épaulement 36 de l'organe 1. Ils ne peuvent être attaqués ni détériorés par des agressions extérieures. REVENDICATIONS 1 - Attache rapide de type baïonnette pour la liaison de deux organes dont l'un est terminé par une douille (8,40) ayant au moins une fente (12) tandis que l'autre comporte une queue (4) portant au moins un doigt (6) en saillie latérale, susceptible de se loger dans la fente de la douille, caractérisée en ce que la douille (8,40) comporte au moins une fente hélicoïdale (12) et porte un organe de guidage et de verrouillage (18,38) repoussant élastiquement le doigt (6) dans le fond de la fente hélicoidale (12) et le verrouillant dans cette position. 2 - Attache rapide suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'organe de guidage et de verrouillage est constitué par une bague (18,38), cou- lissant axialement le long de la douille (8,40) et repoussée vers l'extrémité ouverte (10) de celle-ci par un ressort (24), qui comporte en regard de chaque fente hélicoidale (12).une fente longitudinale ouverte (28) décalée latéralement par rapport à l'entrée de la fente hélicoïdale de sorte que le doigt (6) de la queue (4) doit la repousser pour pénétrer dans la fente (12) mais est ensuite emprisonné par les bords des deux fentes. 3 - Attache rapide suivant la revendication 2, caractérisée en ce que chaque fente longitudinale (28) de la bague coulissante est évasée en direction de son entrée. 4 - Attache rapide suivant l'une des reven- dications 2 et 3, caractérisée en ce que les bords de la fente (28) et de la bague coulissante (18,38) fer- ment partiellement l'entrée (14) de la fente (12) de la douille. -Attache rapide suivant l'une des revendi- cations précédentes, caractérisée en ce que la douille comporte, à proximité de son extrémité ouverte (10), des ergots radiaux (32) de retenue de la bague coulis- sante (18). 6 - Attache rapide suivant l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de guidage et de verrouillage (18,38) est rendu soli- daire en rotation de la douille (8,40) par des canne- lures (20,22). 7 - Attache rapide suivant l'une des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que l'organe de guidage et de verrouillage (18) est une bague montée coulissante sur la douille (8). 8 - Attache rapide suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la bague (18) est repoussée vers l'extrémité ouverte de la douille (8) par un ressort (24) formé par une lame plate enroulée héli- coidalement. 9 - Attache rapide suivant l'une des reven- dications 1 à 6, caractérisée en ce que l'organe de guidage et de verrouillage (38) est une bague montée coulissante à l'intérieur de la douille (40) et re- poussée élastiquement vers l'extérieur.