Brevet FR2637658A1 — publié le 19900413

! MECANISME D'ALIGNEMENT ET DE RETENTION POUR UN DISPOSITIF D'ASSEMBLAGE AU MOYEN D'UN ECROU A BARILLET La présente invention a trait, d'une manière générale, à des écrous flottants et plus particulièrement à des écrous flottants portés avec du Jeu par un arrêtoir généralement cylindrique adapté pour être glissé dans un alésage cylindrique d'un panneau. Des dispositifs d'assemblage de ce genre particulier sont utiles pour attacher ensemble deux panneaux soumis à des forces importantes tendant & les séparer et sujets à un déplacement latéral limité, l'un par rapport à l'autre. Un exemple d'un tel dispositif d'assemblage est décrit dans le brevet US N' 3,081,809 - délivré à F.W. Rohe. Le dispositif décrit comprend un écrou ayant un alésage taraudé pour recevoir un boulon ordinaire, et un organe de rétention ou arrêtoir généralement cylindrique pour soutenir l'écrou avec du Jeu dans une position prescrite tout en permettant à l'écrou de se déplacer, sur des distances limitées, dans le sens perpendiculaire comme dans le sens parallèle à l'axe longitudinal de l'écrou. Un trou transversal est formé dans l'organe de rétention ou srrêtoir, en alignement avec l'alésage taraudé de l'écrou, pour guider le boulon et lui permettre de se visser dans l'écrou. L'organe de rétention (arrêtoir) a une taille lui permettant de glisser dans un alésage cylindrique ménagé dans un des panneaux, Jusqu'en une position o le trou transversal de l'arrétoir vient s'aligner avec un trou transversal ménagé dans le panneau pour permettre au boulon de se visser dans l'écrou. Bien que le dispositif d'assemblage & écrou à barillet décrit brièvement ci-dessus se soit avéré satisfaisant en général, il est néanmoins suJet à certains inconvénients. Par exemple, il n'y a qu'une petite partie de l'écrou s'étendant au-delà du périmètre du trou transversal ménagé dans l'arrétoir pour guider le boulon vers l'écrou. Par conséquent, des contraintes de compression très importantes peuvent se produire & l'interface entre l'écrou et l'arr4toir, ce qui peut parfois déformer l'écrou. De plus, l'arrêtoir peut parfois tourner autour de son axe longitudinal dans l'alésage cylindrique du panneau, de telle sorte que l'axe longitudinal de l'écrou n'est plus parallèle avec l'axe longitudinal prévu pour le boulon. Par conséquent, il peut parfois arriver que le boulon se mette en travers dans l'écrou. Les dispositifs de l'art antérieur ontessayé de résoudre ce problème particulier d'alignement en utilisant des bagues à ressort ou des dispositifs similaires. Bien que ces dispositifs se soient montrés efficaces dans certaines applications, il subsiste une nécessité d'améliorer les caractéristiques d'alignement et de rétention pour la partie du dispositif d'assemblage constituée par l'écrou. Les dispositifs connus selon l'art antérieur utilise une bague à ressort séparée ou un élément similaire, et le montage avec le dispositif d'assemblage est souvent difficile sur un chantier, et n'est pas assez fiable. On peut donc constater qu'il existe un besoin de disposer d'un mécanisme dans lequel un ensemble, réalisé d'une seule pièce, permet d'aligner et de retenir l'écrou d'une manière fiable dans le trou ménagé pour le boulon dans le penneau et assure ainsi que l'organe de rétention sera empoché de tourner autour de son axe longitudinal Jusqu'au point o il peut se produire une mise en travers du boulon dans l'écrou. La présente invention répond & ce besoin. Sommairement, et d'une manière générale, la présente invention est réalisée sous la forme d'un dispositif d'assemblage à écrou & barillet qui comprend un écrou et un organe de rétention pour retenir l'écrou, avec du Jeu, en une position prescrite pour recevoir un boulon et lui permettre de ce visser dans l' écrou. L'écrou et 1' organe de rétention sont conformés de manière à s'engager l'un contre l'autre sur une surface relativement étendue, de telle sorte que les contraintes de compression localisées s'en trouvent diminuées et qu'on évite la possibilité de déformation de la matière. Plus particulièrement. l'écrou a une conformation générale en forme de croix dans le plan perpendiculaire & l'axe de son alésage taraudé, cette conformation comprenant quatre ailes de forme généralement rectangulaire faisant saillie latéralement en s' éloignant autour de l'alésage taraudé, selon deux axes transversaux perpendiculaires l'un à l'autre. L'organe de rétention ou arrétoir, qui est adapté pour étre positionné dans un alésage cylindrique formé dans un panneau, comprend un corps partiellement cylindrique ayant une taille qui lui permet de glisser dans cet alésage du panneau, ainsi que des moyens délimitant un siège cruciforme pour recevoir l'écrou. La taille de ce siège est telle qu'elle permet un mouvement limité de l'écrou selon les axeE transversaux des ailes de l'écrou. En outre, l'earrêtoir présente un trou s'étendant à travers le corps partiellement cylindrique et débouchant dans la partie centrale du siège cruciforme. Ce trou est en alignement avec un trou de taille correspondante dans le panneau, pour guider le boulon afin de le visser dans l'écrou. Quand le boulon est fortement vissé dans l'écrou et que par suite l'écrou est serré contre le siège de l'arrêtoir, les quatre ailes de l'écrou répartissent cette forme de compression sur une surface suffisamment étendue pour garantir qu'il n'y aura aucune déformation matérielle de l'écrou. En outre, l'écrou comprend une partie saillante cylindrique qui est coaxiale à l'alésage taraudé et fait saillie en s'éloignant du siège de l'arrêtoir, L'organe de rétention comprend en outre ce qui constitue la présente invention, c'est & dire des moyens tendant à écarter l'écrou élastiquement en l'éloignant du siège, de telle sorte que la partie saillante cylindrique dépasse dans le trou ménagé dans le panneau pour l'introduction du boulon. Ces moyens retiennent le dispositif, de manière amovible, dans sa position prescrite dans l'alésage cylindrique du panneau et asseurent que le corps partiellement cylindrique ne tourne pas jusqu'en une position pouvent donner lieu à la mise en travers du boulon dan l'écrou. Dans une forme de réalisation préférée, les moyens élastiques interposés entre le siège et l'écrou peuvent prendre la forme d'une paire de rondelles élastiques plates arquées, empilées l'une sur l'autre et interposées entre l'écrou et le siège de l'arrêtoir. Un trou est ménagé dans chaque rondelle pour le passage du boulon. De préférence, chaque rondelle-ressort a une forme en croix sensiblement identique à celle de l'écrou. Le siège cruciforme de l'arrêtoir est délimité par une paire de parois minces, espacées l'une de l'autre, situées aux deux extrémités du corps partiellement cylindrique. Chacune de ces parois comprend un segment d'arc circulaire faisant face vers l'extérieur et formant un prolongement du corps partiellement cylindrique. De plus, des gorges circulaires peuvent être formées à chaque extrémité du corps partiellement cylindrique, dans la surface cylindrique de ce corps et dans les parois. Des bagues sont disposées dans ces gorges pour passer au dessus des deux ailes de l'écrou s'étendant le long d'un axe parallèle à l'axe partiellement cylindrique, pour retenir l'écrou dans se position prescrite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de le description qui va suivre de la forme de réalisation préférée, en ce référant aux dessins annexés qui illustrent à titre d'exemple les principes de l'invention. Dans ces dessins: La figure 1 est une vue en perspective, en coupe partielle, d'un dispositif d'assemblage à écrou & barillet selon l'invention, décrit associé à un boulon et à deux panneaux destinés à être fixés l'un l'autre; La figure 2 est une vue éclatée en perspective du dispositif d'assemblage à écrou & barillet de la figure 1; La figure 2a est une vue en perspective d'une variante de réalisation de la présente invention; La figure 3 est une vue en plan, vu de dessus. du dispositif d'assemblage à écrou à barillet de la figure 1; La figure 4 est une vue latérale en coupe du dispositif d'assemblage à écrou à barillet, prise selon les flèches 4-4 de la figure 3; La figure 5 est une vue en bout du dispositif d'assemblage & écrou & barillet de la figure 1. En se référant aux dessins et plus particulièrement à la figure 1, celleci représente un dispositif d'assemblage adapté pour être utilisé avec un boulon ordinaire 1i pour assembler deux panneaux 13 et 15 qui sont soumis & une force importante tendant & les séparer, ainsi qu'à un déplacement latéral limité, l'un par rapport à l'autre. Le dispositif d'assemblage comprend un écrou 17 et un organe de rétention 19 pour soutenir l'écrou avec du Jeu en une position prescrite dans un alésage cylindrique 21 ménagé dans un des deux panneaux. L'écrou est soutenu en une position telle qu'on puisse visser le boulon dans cet écrou à travers des trous transversaux alignés 23 et 25 ménagés respectivement dans les panneaux 13 et 15. L'écrou 17 a un alésage taraudé 27 et a une conformation généralement cruciforme dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'alésage, ainsi qu'on le voit le mieux sur la figure 2. Cette conformation cruciforme est caractérisée par quatre ailes généralement rectangulaires 29a, 29b, S31a et S31b s'étendant vers l'extérieur à partir de l'alésage taraudé, selon des axes perpendiculaires l'un à l'autre. L'organe de rétention ou arrétoir 19 comprend un corps 33 en forme de cylindre évidé, avec une surface courbe constituant environ 120 degrés d'un cylindre complet. Les parois d'extrémités de l'arrêtoir sont orientées sensiblement perpendiculairement à l'axe longitudinal du cylindre évidé La taille du corps partiellement cylindrique est telle qu'elle lui permette de coulisser aisément dans l'alésage cylindrique 21 du panneau 13. Un siège plat 35 est ménagé sur la face du corps opposée à sa surface partiellement cylindrique, pour recevoir l'écrou 17 avec une conformation correspondant à celle de l'écrou et pour le soutenir en une position permettant de visser le boulon Il dans l'écrou. Un trou transversal 37 s'étend de part en part à travers le corps, sensiblement au centre du siège, pour permettre de visser le boulon dans l'écrou, à partir du dessous. En se référant à nouveau à la figure 1, on peut voir que le corps partiellement cylindrique 33 de l'arrétoir 19 peut coulisser dans l'alésage cylindrique 21 du panneau 13, Jusqu'en un point ot le trou transversal 37 de l'arrêtoir est pratiquement aligné avec les trous transversaux 23 et 25, de taille correspondante, ménagés respectivement dans les panneaux 13 et 15. Le boulon 11 traverse ces trous transversaux des panneaux et le trou transversal de l'arrêtoir pour se visser dans l'alésage taraudé 27 de l'écrou 17. Le siège plat 35 ménagé sur une surface du corps partiellement cylindrique 33 a une conformation cruciforme qui s'accorde à celle de l'écrou 17. Ceci permet de poser l'écrou sur le siège avec deux de ses ailes 31a et 31b en saillie selon un axe parallèle à l'axe du corps cylindrique et les deux autres ailes 29a et 29b orientées transversalement à cet axe. Le siège 35, plat et cruciforme, est délimité par quatre parois dressées 39,41,43 et 45, disposées sur les coins du siège. Comme on le voit le mieux sur la figure 3, les deux parois 39 et 41 situées à une extrémité du corps 33 partiellement cylindrique sont espacées l'une de l'autre d'une distance appropriée pour loger l'aile 31a de l'écrou 17. De manière semblable, les deux autres parois 43 et 45, situées à l'extrémité opposée du corps 33, sont espacées l'une de l'autre pour loger l'aile 31b de l'écrou. Les surfaces externes des quatre parois sont incurvées dans une mesure correspondant & la surface courbe du corps 33, de telle sorte que ces parois sont conformées comme des prolongements du cylindre. Des gorges circulaires 47 et 49 sont ménagées dans les surfaces extérieures incurvées du corps partiellement cylindrique 33 et des quatre parois 39,41,43 et 45 pour recevoir et retenir des bagues circulaires élastiques 51 et 53, respectivement. Ces bagues passent sur les ailes 31a et Sl31b de l'écrou 17, pour empêcher l'écrou de se soulever trop loin du siège 35, selon l'axe de son alésage taraudé 27. L'écrou 17 comporte en outre une partie saillante cylindrique 55 coaxiale & son alésage taraudé 27 et située sur le côté de l'écrou opposé au siège 35 de l'arrêtoir 19. Une forme de réalisation préférée de la présente invention consiste & prévoir une paire de rondelles élastiques 57 arquées interposées entre l'écrou et son siège 35, pour solliciter élastiquement l'écrou en tendant à l'éloigner de son siège. Une ouverture 59 au centre de chaque rondelle 57 donne passage au boulon 11 et permet à ce boulon de faire saillie vers le haut à travers cette ouverture pour s'engager dans l'écrou. Les rondelles élastiques 57 et la partie saillante cylindrique ont des dimensions telles que, tant que les rondelles élastiques ne sont pas comprimées, la partie saillante cylindrique 55 dépasse très légèrement au-delà de l'enveloppe cylindrique délimitée par les quatre parois dressées 39,41,43 et 45. Ceci se voit mieux sur la figure 5. Chaque rondelle-ressort 57 a de préférence une conformation cruciforme sensiblement pareille à celle de l'écrou 17. Deux ailes rectangulaires 61 et 62 qui viennent se placer sous les ailes 29a et 29b de l'écrou sont de préférence incurvées, comme le montre particulièrement bien la figure 2. Si l'on choisit d'utiliser une paire de rondelles-ressorts, comme dans la forme de réalisation préférée, elles peuvent être empilées l'une sur l'autre comme représenté à la figure 4. Cependant, on peut utiliser un seul ressort 57, comme représenté figure 2a. D'autres dispositions peuvent être envisagées par l'homme de l'art, en accord avec les principes de la présente invention, pour exercer la forme élastique désirée. Lors de l'utilisation, le dispositif d'assemblage avec l'écrou 17 posé avec du jeu sur le siège 35, tandis que ce dispositif 33 recouvre les ailes élastiques 29a et 29b de l'écrou, est glissé dans l'alésage cylindrique 21 du panneau 13. Etant donné que la partie saillante cylindrique 55 de l'écrou dépasse légèrement au-delà du périmètre de cet alésage 21, il faut que les rondelles-ressorts 57 soient légèrement comprimées pour permettre à l'écrou d'être rétracté suffisamment pour ramener cette partie saillante 55 à l'intérieur de l'alésage 21. Une fois que le dispositif aura été glissé dans l'alésage jusqu'au point o la partie saillante 55 de l'écrou et le trou transversal 37 du corps 33 sont en alignement avec le trou transversal 23 ménage dans le panneau 13 pour le passage du boulon, les rondelles-ressort sE vont solliciter élastiquement la partie saillante 55 de l'écrou pour qu'elle s'engage vers l'extérieur dans le trou -transversal 23. Ceci permet au dispositif de s'encliqueter dans sa position de travail prescrite et l'utilisateur peut effectivement entendre un déclic indiquant que l'écrou a atteint sa bonne position dans le trou 23 prévu pour le boulon. On peut alors insérer le boulon 11 à travers les trous transversaux 23 et 25 des deux panneaux 13 et 15, pour le visser dans l'alésage taraudé 27 de l'écrou. Un chanfrein tronconique 63 sur l'extrémité du boulon 11 et un chanfrein tronconique 65 correspondant sur la face inférieure de l'écrou 17 assurent l'auto-centrage de l'écrou sur le boulon, même s'ils ne sont pas initialement alignés précisément l'un avec l'autre. Quand le boulon Il est serré à fond dans l'écrou 17, l'écrou est sollicité vers le bas contre la résistance élastique des ressorts 57, pour se serrer sur le siège 35 ménagé sur une surface du corps partiellement cylindrique 33 du dispositif de rétention. La force de compression est répartie sur toute la surface des faces inférieures des quatre ailes 29a,29b,31a et 31b de l'écrou, lesquelles dépassent largement au-delà de la périphérie du trou transversal 37 du corps 33. Cette répartition des forces sur une surface relativement étendue réduit largement la possibilité de déformation physique de l'écrou par suite d'une force de traction excessive sur le boulon, Quand on commence à visser le boulon 11 dans l'écrou 17, un défaut limité d'alignement du boulon et de l'écrou peut être contenu par un mouvement transvesal de l'écrou selon un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal du boulon. L'amplitude possible de ce mouvement est évidente dans la figure 3, laquelle représente un léger Jeu entre l'écrou et les quatre parois 39,41,43 et 45 qui le retiennent latéralement. Dans certains cas, ce même mouvement transversal est permis même après le vissage du boulon dans l'écrou, lorsque les deux panneaux 1S et 15 subissent un déplacement latéral limité, l'un par rapport à l'autre. D'après la description qui vient d'être donnée d'un dispositif perfectionné pour la rétention d'un écrou à barillet, moins susceptible de se déformer par suite du serrage excesssif d'un boulon dans ce dispositif, on comprendra que ce dispositif s'installe facilement dans un alésage cylindrique ménagé dans un panneau. La présente invention maintient l'écrou de manière fiable dans une position prescrite pour recevoir le boulon. Ceci est accompli, de façon originale, par la mise en place de moyens élastiques entre l'écrou et le dispositif de rétention, de telle sorte que l'écrou lui-même agisse pour conserver sa position par rapport au trou donnant passage au boulon. La force élastique des rondelles-ressorts positionne, de manière amovible, le sommet de la partie saillante 55 de l'écrou dans le trou de passage du boulon. Contrairement aux mécanismes de l'art antérieur, la présente invention est possible avec un ensemble d'une seule pièce pour le dispositif & écrou à barillet, au lieu de l'ensemble classique en deux pièces o l'élément & ressort est un composant acheté et/ou assemblé séparément des autreE éléments de l'ensemble comprenant l'écrou et son dispositif de rétention. Bien que l'invention a été décrite en détail en référence à sa mise en oeuvre actuellement préférée, on appréciera que de nombreuses modifications peuvent être effectuées sans sortir du cadre de l'invention. enbTJpu;TiXa;uemelre;4.ud sdaon et s*AvJt4 V;uQpuatze,s r.>) asespre un;ua;%u;:ip suetoum sep - %4e 'nauumd np enb;JpuTrlA ewumII;es e;;%ed el oaAs *noaDgl ap auxJoj et %uesnod9 SZ ue 'ei.;uosexd uo;%;sod eun ue noJx1e,î UTOaeaJ inod eid inod saue2e uo-;uazJ ap suae ow sep - 14a 'ppneJa% e2egSu,îI B eatxeot (9s) enbl.puTI auuiî;is I01 aeTd aun ea; no ue %uuAe ea liu;pn;r2uol axe un aewe un - :;uuue..duo 'e2esaIî.î ap sgsoddo sQoa sel -ns uepue;%,s %e enbFJpu;I-iD eSusgIas,î ? %utauesJeAsueJ% 9%uae:o %um%9 uoInoq ep no%; el 'neauued el suep I) neauusd un suBp (IZ) anbTjpuTlXD aesgte un suep quuo;T; sod eJ; inod *Due2e IIl;jeq 9 no.ao a el2eqmesse,p j.;%sodsTCI 'I SNOI IV9 IGNSA3S 2s9zú9Z guider le boulon pour son vissage dans l'écrou. 2. Dispositif d'assemblage à écrou & barillet selon la revendication 1, dans lequel les moyens pour solliciter l'écrou élastiquement comprennent un ressort (57) interposé entre l'écrou et le siège des moyens de rétention, le ressort présentant une ouverture (59) pour donner passage au boulon. 3. Dispositif d'assemblage & écrou à barillet selon la revendication 2, dans lequel le ressort conformation de l'écrou (17). 4. Dispositif d'assemblage à écrou à barillet agencé pour être positionné dans un alésage cylindrique (21) dans un panneau (13) et pour recevoir par vissage un boulon (11) s'étendant & travers un trou de boulon ) noxoIl suep 2essl:A uos xnod ( uotnoq ae sapTnS xnod ';,osse-i elJaAe4ta e ea anbTjpul:a;ueuaIaTped sdjoa el aeAe%.x V (6g'SL) seiu2Ttlsein;%eano sep 4ue.;t;Tp sue&ouz sap - Oú no.z,tl ap lle': eIqeqmas uemenbT:e.Àd auxo,;nxz uoT4%waojuoD aun;ueea (Z/) aossai ael nseuuad np CIz) enb..xpu;ta eaeg3late.I suep e;;x>seaxd uoTI.sod aun ua j; l;sodsTp aet alqnoue ezuuew ap 'luauelaz z us (1) neauued np (.Z) uolnoq ap no% ae suep aeITes esse, no-lg,1 ap (G> anb1JpuTAoD e.ulttTes aeT;ied el anb eiatueu etje. @p 'e2,js np a}Jez. i %upuep. us '4uewenb;;sçarv nofl0.iz. 0eq sa;utos nod a'Qçs et;e (Lt1> noJa! *1;exue -paodia4uT U josse. un - oz (L 1) noxie,1 ap (qI2 'eig 4q6Z "e6Z) aeT. sun oAaal aadoJd eIIm% aun,p %ue;, s-ored 3p eauezespe ae-2rd enbeqD eax-ua aeadset. enb;Jpuçld %ueuealte;%a;idsdjoD np %uauasuoto1d un %ueu; Joj $nasJxa.I sxa, aze; zuesjevj aaelenDjIz rxep 4uems5es Si un %ueX; Toxmd enbeTqD 'anbTJpuT.4 F 4uatIa tsa;FJed sdxoD Il ans;ITT;es u& 'seIa eaue saegdsa ( 'T'I'6) seDu$u sToJed ex;enb %uauuaidumo eEo u;ano e9;Ts eI %uv;%wTtip suea.ou saI tanbaI suep - % 'nO.1og,t @p leuTpnISuol axem, e selultnoDpueadJd 0t xnes.lAsueui sexe sap uolas no ig,l ap 9%tumI %ueuteAnouz un -;ue;4amed u@ %no% 'Cgú) agTs np asoddo,l aDej lues;e.i; ) enbTJpuTt.a aeuettTes es;.xed el "SAu noaDl ep amuoj eml %usnodp ue aiaosaejd uoTT;sod eun ua ug gi;) %sd a29Ts un %ue;z;tIgp sueAoux sap - (IZ) enb l:puT:I.t4 eaPeslS.E suap..assnoz ap;uue;swI=d o nl elt.e; ap S9LE9 ú