Brevet FR2650067A1 — publié le 19910125

La présents invention concerne un dispositif pour déterminer la longueur de vis optimale à utiliser dans un assemblage de pièces. Quoique non exclusivement, le dispositif de l'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine aéronautique lors de l'assemblage de deux ou plusieurs plaques, panneaux où analogues destinés à la réalisation de la structure des aéronefs. L'assemblage de pièces est souvent réalisé à l'aide de vis de fixation. Par conséquent, il est nécessaire de connaitre la longueur de vis à utiliser en fonction de l'épaisseur de I'assemblage à réaliser. Ainsi, dans de nombreux cas et pour diverses raisons, la longueur de la vis doit être telle que, lorsqu'elle est montée, la tête de la vis et la face d'extrémité de la partie filetée viennent sensiblement à fleur des faces externes respectives de l'assemblage, sans émerger de celles-ci. Dans le domaine aéronautique, l'assemblage à plat de deux plaques, ou plus, peut être obtenu à l'aide de boulons comprenant une vis à extrémité filetée et fût lisse, qui est introduite dans un trou débouchant pratiqué dans les plaques, et un écrou assurant le serrage et le blocage de la liaison. Bien souvent, le trou est pourvu d'un évidement, tel que par exemple une fraisure, réalisé dans l'une des plaques et recevant la tête de la vis, l'écrou de serrage prenant appui sur l'autre plaque. Pour obtenir un serrage optimal approprié, imposé par les normes de'sécurité notamment requises dans le domaine aéronautique, il est impératif que le fût lisse de la tige de vis, situé entre la tête et la partie filetee, n'émerge pas de la face externe de la plaque contre laquelle vient s'appuyer ledit écrou, de façon que le taraudage de celui-ci coopère en totalité avec le filetage ménagé sur la tige de la vis. Si la réalisation de l'évidement recevant la tête de vis était parfaite, il serait alors suffisant de choisir une vis dont la longueur, correspondant à la somme de la hauteur de la tête et de la longueur de la partie lisse de la tige, est légèrement inférieure ou au plus égale à l'épaisseur de l'assemblage à réaliser pour obtenir un serrage optimal respectant les normes. Or, il s'avère que l'opération consistant à réaliser l'évidement, qui peut être conique ou cylindrique, n'est pas toujours aussi précise qu'il serait souhaitable. De la sorte, si l'évidement est trop profond, une partie du fût lisse de la tige de vis émerge de la face externe de la plaque recevant l'écrou, ce qui est absolument à proscrire. En effet, dans ce cas, l'écrou arrive en butée sur ie premier filet sur la tige de la vis et de ce fait le blocage de l'écrou n'entrain pas le serrage des plaques. Ainsi, la liaison obtenue est inacceptable vis-à-vis des normes fixées par la réglementation en vigueur. Si l'évidement n'est pas assez profond, la tête de la vis dépassant alors de la plaque correspondante au lieu de l'affleurer, une partie du filetage de la vis se trouve à l'intérieur de l'alésage réalisé dans les plaques, phénomène qui est connu pour avoir des conséquences néfastes sur la durée de vie des différentes pie ces. Toutefois, pour pallier cela, on peut alors réusiner l'évidement. La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénient s et concerne un dispositif pour déterminer la longueur de vis optimale à utiliser dans un assemblage de pièces, en fonction notamment de la profondeur de l'évidement réalisé. A cet effet, le'dispositif pour déterminer la longueur de vis optimale à utiliser dans un assemblage de pièces pourvu d'un trou débouchant terminé, sur une desdites pièces, par un évidement susceptible de recevoir la tête de la vis à utiliser, est remarquable, selon l'invention, en ce qu'il comprend - un premier élément déterminant une face de référence disposée perpendiculairement à l'axe dudit trou et en regard de la face externe de la pièce pourvue de l'évide- ment - un second élément associé audit premier élément et déplaçable relativement à celui-ci, ledit second élément étant terminé par une tige, débouchant de la face de référence du premier élément et susceptible d'être introduite dans le trou de l'assemblage pour venir s'appliquer, par des moyens de butée, contre la face externe de l'autre pièce ; et, - un gabarit monté. librement autour de ladite tige et comportant une partie en saillie de longueur 1, susceptible de venir au contact, par sa face d'extrémité, de la face de référence du premier élément, et, une tête prolongeant la partie en saillie et correspondant à la tête de la vis à utiliser, ladite tête du gabarit étant susceptible d'être reçue dans l'évidement dudit trou, de façon à permettre, par l'intermédiaire de moyens de lecture associés auxdits éléments, la mesure de la longueur L comprise entre la face de référence et la face externe de ladite autre pièce, et, par soustraction de la longueur 1 à la longueur L, la longueur de vis Y à utiliser pour l'assemblage des pièces. Ainsi, grâce au dispositif de l'invention, dont le gabarit fait office de "Tausse vis", on peut, en fonction de la longueur Y calculée, choisir la vis appropriée ayant une telle longueur, et ce quelle que soit la profondeur de 1' évidement réalisé. De la sorte1 dans le cas d'un assemblage à plat de plaques par boulons, la longueur Y de la vis à utiliser correspond au plus à la somme de la hauteur de la tête et de la longueur du fût lisse de la vis. On est donc sûr que l'écrou coopère avec uniquement la partie filetée de la vis, sur un nombre maximal de filets. Dans le cas d'un assemblage à plat de plaques par vis, la longueur Y correspond alors à la longueur totale de la vis comprise entre ses deux faces d'extrémité. Ainsi, on est sur que la tête de la vis et la face d'extrémité du filetage ne dépassent pas des faces externes, respectivement, de l'assemblage. De préférence, ledit gabarit présente une forme de révolution. Avantageusement, ledit gabarit est pourvu d'un passage axial débouchant, dans lequel est susceptible d'être introduite la tige, munie desdits moyens de butée, du second élément. Le passage axial dudit gabarit peut alors présenter une section oblongue ou une section circulaire. Dans les deux cas, la section de ladite tige est inférieure à celle dudit passage, permettant à celle-ci d'être déplacée latéralement de façon que les moyens de butée l'équipant prennent appui contre la face externe de ladite autre pièce. Dans un mode préféré de réalisation, lesdits moyens de butée terminant la tige dudit second élément comprennent au moins un bec d'accrochage délimitant une surface d'appui susceptible de venir s'appliquer contre la face externe de ladite autre pièce. Par ailleurs, la tête dudit gabarit se prolonge avantageusement, du côté opposé à celui comprenant la partie en saillie, par une autre partie en saillie cylindrique susceptible d'être introduite dans le trou de passage dudit assemblage sans le dépasser. Selon une autre caractéristique, ledit second élément est susceptible de coulisser axialement par rapport audit premier élément, des moyens de blocage en position du second élément, lorsque les moyens de butée de la tige sont au contact de la face externe de l'autre plaque, étant prévus sur ledit premier élément. En outre, lesdits moyens de lecture associés auxdits premier et second éléments peuvent être du type à lecture directe soit par graduations, soit par affichage numérique. De préférence, puisque la longueur 1 est constante et est une caractéristique structurale du dispositif, lesdits moyens de lecture affichent directement le longueur Y = L-l Les figures du dessin annexé feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur ces figures, des références identiques désignent des éléments semblables. La figure 1 représente, en vue éclatée, un exemple d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention. Les figures 2 et 3 sont des vues en.coupe dudit gabarit et de ladite tige du second élément, respectivement selon les lignes II-II et III-III de la figure 1. La figure LI montre l'utilisation du dispositif de l'invention permettant de déterminer la longueur devis Y à utiliser pour l'assemblage à plat de deux plaques. La figure 5 montre le cas pour lequel l'assemblage des deux plaques est réalisé par boulon, la vis de celui-ci ayant une longueur Y calculée par le dispositif et correspondant alors à la somme de la hauteur de sa tête et de la longueur de son fût lisse. La figure 6 montre le cas pour lequel l'assemblage des deux plaques est réalisé par vis, dont la longueur totale correspond à la longueur Y calculée. En se référant à la figure 1, le dispositif 1 selon l'invention comprend un premier élément allongé 2 dans lequel est susceptible de coulisser, le long de son axe longitudinal 3, un second élément allongé 4. Dans ce mode de réalisation, les éléments allongés 2 et 4 sont du type cylindrique de révolution, le premier élément allongé 2 pouvant être assimilé à un cylindre tandis que le second élément allongé 4 peut correspondre à une tige susceptible de se déplacer axialement dans le cylindre. Le premier élément 2 comprend, à une extrémité, une face de référence 5, perpendiculaire à l'axe 3 et qui est suceptible de venir au contact de l'une des faces externes d'un assemblage de pièces, comme on le verra en regard de la figure 4. Le second élément 4 est terminé, à une extrémité, par une tige 6 débouchant de la face de référence 5 de l'élément 2, tandis que son'autre extrémité opposée est pourvue d'une tête de manoeuvre 7 pour le déplacement du second élément par rapport au premier. De.plus, l'extrémité libre de la tige 6 comporte des moyens de butée 8 conformés, dans ce mode particulier de réalisation, par un bec d'accrochage radial 9 présentant une suface d'appui 9A qui est susceptible de s'appliquer contre l'autre face externe de l'assemblage de pièces. Par ailleurs, autour de la tige 6 du second élément allongé 2; peut être monté librement un gabarit 10 qui présente une forme de révolution. Pour permettre le montage du gabarit 10 autour de la tige 6, un passage axial traversant 11 est ménagé dans ledit gabarit. Dans la réalisation illustrée notamment sur la figure 2, le passage 11 a une section oblongue, la grande dimension de la section oblongue du passage 11 étant supérieure à celle du bec d'accrochage 9 de la tige, dont la section est représentée sur la figure 3. Le gabarit 10 comporte une partie médiane évasée 12, dénommée ci-après tête, et correspondant rigoureusement à la têtè de la vis destinée à être reçue dans l'évidement du trou de passage ménagé dans les pièces à assembler. Cette tête ou partie médiane évasée 12 se prolonge, d'un côté, par une première partie en saillie 14 ayant une longueur ~ et dont la face d'extrémité 15 est susceptible de venir au contact de la face de référence 5 définie par le premier élément allongé 2, et, de l'autre côté, par une seconde partie en saillie 16 susceptible d'être introduite dans le trou de passage dudit assemblage de pièces. De plus, il est également prévu sur le premier élément allongé 2, au voisinage de son extrémité opposée à la face de référence 5; une poignée 18 ou analogue pour la manipulation du dispositif 1. Des moyens de blocage en position du second élément par rapport au premier élément sont également prévus et sont constitues par une vis à tête moletée 19 montée sur le premier élément et susceptible de s'appliquer contre le second élément pour l'immobiliser. Des moyens de lecture de la distance L comprise entre la face de référence 5 du premier élément allongé 2 et la surface d'appui 9A du bec d'accrochage 9 du second élément allongé 4 sont également prévus sur le dispositif et sont symbolisés par un rectangle 20 sur la figure 1. Ces moyens de lecture 20 peuvent être du type soit à graduations, soit à affichage numérique. Sur la figure 4, on a représenté partiellement deux pièces, telles que deux plaques 22 et 23, destinées à être assemblées à plat. Le nombre de plaques à assembler pourrait bien entendu être différent. Une pluralité de trous de passage 24, dont un est montré sur cette figure, sont ménagés dans les plaques. On voit que ltextrémité du trou de passage 24 du côté de la face externe 22A de la plaque 22 est terminée par un évidement, tel que par exemple une fraisure 25, dans lequel est susceptible de venir s'engager la tête de la vis à utiliser par la suite pour réaliser l'assemblage. Pour permettre de déterminer la longueur de vis optimale pour assembler les plaques, en fonction notamment de la fraisure réalisée comme rappelée précédemment, l'opérateur utilise le dispositif 1 de l'invention. Pour ceia, après avoir monté le gabarit 10 autour de la tige 6 du second élément allongé 4, il introduit le gabarit, par sa partie en saillie 16, dans le trou de passage 24 pour que la tête 12 du gabarit vienne s'appliquer contre la fraisure 25 dudit trou de passage 24, et pour que la face d'extrémité 15 de la parsie en saillie 14 du gabarit vienne en butée contre la face de référence 5 du premier élément allongé 2. Par ailleurs, la partie en saillie 16 du gabarit n'émerge pas de la face externe 23A de la plaque 23. Grâce à la section oblongue du passage Il ménagé dans le gabarit, l'opérateur peut déplacer latéralement le dispositif 1 et donc la tige 6, pour que, en agissant sur l'élément coulissant 4 par sa tête de manoeuvre 7, la surface d'appui 9A du bec d'accrochage 9 s'applique contre la face externe 23A. De la sorte, on mesure la longueur L correspondant à celle comprise entre la face de référence 5 du dispositif et la face externe 23A de la plaque 23. Les moyens de lecture 20 peuvent alors afficher directement la longueur Y indiquée sur la figure 4 et correspondant à la longueur de vis à utiliser, cette longueur Y étant la différence entre la longueur L et la longueur 1 connue de la partie en saillie 14 du gabarit 10. Dans la représentation illustrée figure 4, on voit donc que la longueur Y est inférieure à l'épaisseur E de l'assemblage du fait que la fraisure 25 réalisée est, dans ce cas, trop prononcée. Ainsi, dans le cas d'un assemblage des plaques 22 et 23 par un boulon 30 comme le montre la figure 5, l'opérateur choisit alors une vis 31 dont 'la longueur, correspondant à la somme de la hauteur de sz tête fraisée 31h et de sa partie lisse ou fût 31B, est au plus égale à la longueur Y calculée. On est donc sûr que la partie lisse 31B ne dépasse pas de la face externe 23A de la plaque 23. De la sorte, le taraudage 32A de l'écrou coopère en totalité avec le filetage 31C de la vis 31. On obtient, par conséquent, un assemblage efficace, dans lequel - l'alésage 24 dans les plaques 22 et 23 n'est habité que par le fût lAsse 37B de la vis 31 - le fût lisse 31B ne dépasse pas trop de la surface 23A, afin qu'un chambrage 32B prévu sur la face de l'écrou dirigée vers la plaque 23, bien que faible, soit suffisant pour que le filet de l'écrou le plus proche du chambrage ne vienne pas en butée sur la partie lisse du fût de vis, car alors, il n'y aurait pas serrage des pièces 22 et 23. Dans le cas d'un assemblage des plaques 22 et 23 par une vis 34 comme le montre la figure 6, l'opérateur choisit alors une vis dont la longueur totale entre ses deux faces d'extrémité respectivement de sa tête fraisée 32;A et de sa partie filetée 34B est au plus égale à la longueur Y calculée. On est donc sûr que, dans le cas illustré d'une fraisure 25 trop prononcée, la face d'extrémité du filetage 34B n'émerge pas de la face externe 23A de la plaque 23 en venant affleurer celle-ci, tout en garantissant un assemblage fiable suer le maximum de filets. Les pièces ainsi assemblées peuvent être ensuite recouvertes sur chacune de leur face externe d'un revêtement'quelconque sans difficulté puisque les faces d'extrémité des vis viennent à fleur des faces externes des plaques. Dans une variante de réalisation non représentée, les éléments 2 et 4 du dispositif 1 pourraient présenter une forme analogue à celle d'un pied à coulisse, l'élément coulissant 4 étant alors prolongé de la tige 6. REVENDICATIONS 1 - Dispositif pour déterminer la longueur de vis optimale à utiliser dans un assemblage de pièces pourvu d'un trou débouchant terminé, sur une desdites pièces, par un évidement susceptible de recevoir la tête de la vis à utiliser, caractérisé en ce qu'il comprend - un premier élément (2) déterminant une face de référence (5) disposée perpendiculairement à l'axe dudit trou (24) et en regard de la face externe (22A) de la pièce (22) pourvue de l'évidement (25) - un second élément (4) associé audit premier élément et déplaçable relativement à celui-ci, ledit second élément étant terminé par une tige (6) débouchant de la face de référence (5) du premier élément (2) et susceptible d'être introduite dans le trou de-l'assemblage pour venir s'appliquer, par des moyens de butée (8), contre la face externe (23A) de l'autre pièce (23) ; et, - un gabarit (10) monté librement autour de ladite tige (6) et comportant une partie en saillie (14) de longueur 1, susceptible de venir au contact, par sa face d'extrémité (15), de la face de référence (5) du premier élément, et, une tête (12) prolongeant la partie en saillie et correspondant à la tête de la vis à utiliser, ladite tête (12) du gabarit étant susceptible d'être reçue dans l'évidement dudit trou (22;), de façon à permettre, par l'intermédiaire de moyens de lecture (20) associés auxdits éléments, la mesure de la longueur L comprise entre la face de référence (5) et la face externe (23A) de ladite autre pièce, et, par soustraction de la longueur 1 à la longueur L, la longueur de vis Y à utiliser pour l'assemblage des pièces. 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit gabarit (10) présente une forme de révolution. 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit gabarit (10) est pourvu d1un passage axial débouchant (11), dans lequel est susceptible d'être introduite la tige (6), munie desdits moyens de butée, du second élément (4). 4 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit passage axial (11) du gabarit présente une section oblongue. 5 - Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit passage axial (11) du gabarit présente une section circulaire. 6 - Dispositif selon l'une des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que la section de ladite tige (6) est inférieure à celle dudit passage (11), permettant à celle-ci d'être déplacée latéralement de façon que les moyens de butée (8) l'équipant prennent appui contre la face externe (23A) de ladite autre pièce (23). 7 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 6, caractérisé en ce que lesdits moyens de butée (8) terminant la tige (6) dudit second élément comprennent au moins un bec d'accrochage (9) délimitant une surface d'appui (9A) susceptible de venir s'appliquer contre la face externe 23A) de ladite autre pièce (23). 8 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 7, caractérisé en ce que la tête (12) dudit gabarit se prolonge, du côté opposé à celui comprenant la partie en saillie, par une autre partie en saillie cylindrique (16) susceptible d'être introduite dans le trou de passage (22;) dudit assemblage sans le dépasser. 9 - Dispositif selon l'une des revendications précédentes 1 à 8, caractérisé en ce que ledit second élément est susceptible de coulisser axialement par rapport audit premier élément, des moyens de blocage en position (19) du second élément, lorsque les moyens de butée de la tige sont au contact de la face externe de l'autre plaque, étant prévus sur ledit premier élément. 10 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes 1 à 9, caractérisé en ce que lesdits moyens de lecture (20) associés auxdits premier et second éléments sont du type à lecture directe soit par graduations, soit par affichage numérique.