Brevet FR2694608A1 — publié le 19940211

La présente invention concerne un dispositif d'immobilisation dans une position relative déterminée de deux pièces. L'invention concerne un dispositif d'immobilisation du type comportant un organe de serrage à tige filetée qui est montée vissé dans un taraudage de l'une des deux pièces et qui traverse un évidement cylindrique formé dans l'autre pièce avec interposition de moyens expansibles radialement lorsqu'ils sont soumis à un effort de compression axiale par l'organe de serrage résultant du vissage de cet organe dans la pièce taraudée. Un tel type de dispositif d'immobilisation trouve de nombreuses applications, notamment dans la construction des véhicules automobiles, dans lesquels il est nécessaire d'assurer le réglage en position relative des deux pièces ainsi que leur immobilisation relative. Un exemple d'un tel dispositif expansible est décrit et représenté dans le document FR-A-2 660 023. Dans cet exemple, les moyens expansibles sont constitués par un manchon expansible en matériau déformable élastiquement qui, lors de l'opération de serrage, est comprimé axialement par une bague sur laquelle agit la tête de l'organe de serrage. Pour assurer efficacement sa fonction d'expansion, il est nécessaire que le manchon possède des dimensions radiales relativement importantes. De plus, une telle conception des moyens d'expansion ne permet pas d'assurer un appui axial positif de la tête de l'organe de serrage par rapport à la pièce taraudée en position serrée expansée. Afin de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un dispositif d'immobilisation du type mentionné précédemment, caractérisé en ce que les moyens d'expansion comportent au moins une bague expansible cylindrique fendue axialement et un organe d'expansion en forme de coin qui est reçu entre les bords de la fente pour provoquer l'expansion radiale de la bague. - Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'organe d'expansion s'étend axialement depuis une embase annulaire cylindrique dont la face transversale d'extrémité est soumise à l'effort de compression axiale lors du serrage de l'organe fileté - les bords de la fente et les bords du coin d'expansion sont inclinés en V de manière complémentaire;; - les moyens expansibles comportent deux bagues expansibles identiques dont chacune comporte une embase annulaire cylindrique depuis laquelle s'étendent axialement, d'une part l'organe d'expansion en forme de coin et, d'autre part, une portion de paroi cylindrique fendue axialement, les deux bagues étant montées imbriquées l'une dans l'autre de manière que l'effort de compression axiale appliqué aux faces transversales d'extrémité des deux bagues provoque ltexpansion radiale simultanée des deux bagues - le coin d'expansion et la fente longitudinale de chaque bague sont diamétralement opposés - la portion de paroi cylindrique fendue de chaque bague s'étend sensiblement sur une demi-circonférence, - chaque bague expansible est réalisée dans un matériau dur déformable élastiquement - les moyens expansibles sont disposés axialement entre une face d'appui formée sur la pièce taraudée et une face transversale de serrage de organe de serrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en section partielle d'un exemple de réalisation d'un dispositif d'immobilisation réalisé conformément aux enseignements de l'invention utilisé pour le réglage et la fixation d'un organe sur un support - la figure 2 est une vue à plus grande échelle en élévation des moyens expansibles du dispositif illustré à la figure 1 - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 3-3 de la figure 2 - la figure 4 est une vue en élévation d'une des deux bagues expansibles identiques qui constituent les moyens expansibles illustrés aux figures 2 et 3 - la figure 5 est une vue de dessus de la bague expansible de la figure 4 ; et - la figure 6 est une vue en perspective de la bague illustrée aux figures 4 et 5 Dans l'ensemble illustré à la figure 1, on reconnaît une pièce 10 que l'on souhaite régler en position axiale par rapport à un support 12 et que l'on souhaite également immobiliser en position réglée par rapport à ce support. A cet effet, les moyens d'immobilisation comportent un organe fileté de serrage 14 d'axe X-X. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, l'organe de serrage est un boulon dont la portion d'extrémité filetée 16 est montée vissée dans un taraudage 18 du support 12. L'organe 10 comporte un perçage 20 dont le diamètre intérieur est nettement supérieur au diamètre du corps du boulon 14. Le corps 22 du boulon 14 traverse le perçage 20 avec interposition d'une part d'une entretoise axiale 24 et, d'autre part, de moyens expansibles 26. Une rondelle 28 est interposée entre la face inférieure 30 de la tête de serrage 32 du boulon 14 et la face annulaire d'extrémité 34 de l'entretoise 24. L'entretoise 24 est montée avec jeu dans le perçage 20 de manière à pouvoir y coulisser librement. Les moyens expansibles 26 sont interposés axialement entre la face annulaire d'extrémité 36 de l'entretoise 24 et la face supérieure plane 38 du support 12. L'ensemble constitué par le boulon 14, l'entretoise 24 et les moyens expansibles 26 permet, après avoir réglé la distance "d" séparant la face supérieure 38 du support 12 de la face 40 en vis à vis de l'organe 10, d'immobiliser ces deux composants dans la position réglée et de les immobiliser également en rotation l'un par rapport à l'autre autour de l'axe X-X. A cet effet, l'invention propose des moyens expansibles 26 réalisés sous la forme de deux bagues fendues identiques et imbriquées qui seront maintenant décrites en détail en référence aux figures 2 à 6. Comme on peut le voir sur les figures 4 à 6, chaque bague expansible 42 présente une forme générale tubulaire cylindrique. La bague 42 comporte une embase annulaire cylindrique 44 qui s'étend sensiblement sur la totalité de la circonférence. Embase 44 comporte une face annulaire transversale d'extrémité 46 qui est prévue pour coopérer avec la face supérieure 38 du support 12 ou avec la face annulaire d'extrémité 36 de l'entretoise 24. L'embase 44 comporte une face annulaire supérieure 48 depuis laquelle s'étend axialement un organe d'expansion en forme de coin 50. Le coin d'expansion 50 est une portion de paroi cylindrique d'épaisseur égale à celle de l'embase annulaire 44 et qui présente un profil en forme de C inversé, en considérant les figures 4 et 6 délimitant deux bords latéraux inclinés et opposés 52 et 54. Depuis la face annulaire supérieure 48 de l'embase 44, s'étend également axialement une portion de paroi cylindrique, de même hauteur que celle du coin 50, qui s 'étend angulairement sensiblement sur une demi-circonférence. La portion de paroi cylindrique 56 est fendue axialement par une fente 58 qui la divise en deux portions de paroi cylindrique 60 et 62. La fente axiale 58 s'étend sur la totalité de la hauteur de la bague expansible, y compris sur la hauteur de l'embase annulaire 44. En considérant les figures 4 et 6, la fente axiale 58 présente un profil en forme de V dont les bords latéraux opposés 64 et 66 sont inclinés d'un même angle que les bords 52 et 54 du coin 50. La portion de paroi cylindrique 56 divisée en deux portions 60 et 62 s'étend sensiblement sur une demicirconférence et est délimitée angulairement par deux bords latéraux 68 et 70 qui s'étendent dans un plan diamétral de la bague. Sur les figures 2 et 3, les deux bagues identiques utilisés pour la réalisation des moyens expansibles 26 sont désignées chacune par des chiffres de référence indicés respectivement A et B. Les bagues 42A et 42B sont imbriquées l'une dans l'autre, c'est-à-dire qu'elles sont montées tête bêche de manière que le coin 50A pénètre dans la fente 58B tandis que, d'une manière symétrique, le coin 50B pénètre dans la fente 58A. Dans leur position respective illustrée aux figures 2 et 3 dans laquelle les deux bagues sont simplement imbriquées l'une dans l'autre, mais ne sont soumises à aucun effort de compression axiale par l'intermédiaire de leurs faces annulaires transversales d'extrémité 46A et 46B, il existe un jeu axial "j" entre les faces annulaires 48A, 48B et les portions de faces annulaires d'extrémité en vis-a-vis des portions de parois cylindriques respectivement 60B, 62B et 60A, 62A. Ce jeu "j" correspond à la course axiale de compression des deux bagues pour provoquer leur expansion radiale simultanée maximale sous l'effet de la pénétration simultanée des coins 50A et 50B dans les fentes 58B et 58A. L'ensemble 26 constitué des deux bagues 42A et 42B s'utilise de la manière suivante. Après avoir mis cet ensemble en position dans le perçage.20 et en appui contre la face supérieure 38 du support 12, le serrage par l'intermédiaire du boulon 14 provoque la compression axiale des deux bagues l'une dans l'autre et leur expansion radiale grâce à l'action des coins 50A et 50B. Cette expansion radiale se poursuit, sans atteindre sa valeur maximale, jusqu'à provoquer le blocage en position préalablement réglée axialement et angulairement de la pièce 10 par rapport au support 12. Dans la position finale serrée à la figure 1, le jeu "; It est réduit à une valeur "j"' et la tête 32 de l'organe de serrage prend appui, indirectement, sur la face supérieure 38 par une série de composants rigides en appui axial mutuel,tels que les coins 50 sur les bords 64,66 des parois 60,62. Les bagues fendues expansibles peuvent par exemple être réalisées en métal fritté, en matière plastique, en acier à ressort, ou en tout autre matériau dur et déformable élastiquement. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. L'organe fileté de serrage peut par exemple être constitué par une tige filetée à ses deux extrémités, la tête 32 étant remplacée par un écrou de serrage qui coopère avec la rondelle 28. Les moyens expansibles 26 peuvent également être constitués par une seule bague fendue et un organe complémentaire d'expansion comportant un coin d'expansion qui s'étend axialement depuis une embase annulaire cylindrique similaire à l'embase 44. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'immobilisation dans une position relative déterminée de deux pièces (10, 12), du type comportant un organe de serrage (14) à tige filetée qui est montée vissée dans un taraudage (18) de l'une (12) des deux pièces et qui traverse un évidement cylindrique (20) formé dans l'autre pièce (10) avec interposition de moyens (26) expansibles radialement lorsqu'ils sont soumis à un effort de compression axiale par l'organe de serrage (14), caractérisé en ce que les moyens expansibles comportent au moins une bague expansible cylindrique fendue axialement (42) et un organe d'expansion (50) en forme de coin qui est reçu entre les bords (64, 66) de la fente (58) pour provoquer l'expansion radiale de la bague (42). 2. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe d'expansion (50) s'étend axialement depuis une embase annulaire cylindrique (44) dont la face transversale d'extrémité (46) est soumise audit effort de compression axiale. 3. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bords (64, 66) de la fente (58) et les bords (52, 54) du coin d'expansion (50) sont inclinés en V de manière complémentaire. 4. Dispositif d'immobilisation selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce que les moyens expansibles comportent deux bagues expansibles identiques (42A, 42B) dont chacune comporte une embase annulaire cylindrique (44A, 44B) depuis laquelle s'étendent axialement, d'une part l'organe d'expansion en forme de coin (50A, 50B) et, d'autre part, une portion de paroi cylindrique fendue axialement (60A - 62A, 60B - 62B), les deux bagues (42A, 42B) étant montées imbriquées l'une dans l'autre de manière que l'effort de compression axial appliqué aux faces transversales d'extrémité (46A, 46B), des deux embases (44A, 44B) provoque l'expansion radiale simultanée des deux bagues. 5. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que le coin d'expansion (50) et la fente longitudinale (58) de chaque bague (42) sont diamétralement opposés. 6. Dispositif d'immobilisation selon la revendication 4, caractérisé en ce que la portion de paroi cylindrique fendue (56) s'étend sur une demi-circonférence. 7. Dispositif d' immobilisation selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bague expansible est réalisée en un matériau dur déformable élastiquement. 8. Dispositif d' immobilisation selon 1 'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens expansibles (26) sont disposés axialement entre une face d'appui (38) formée sur ladite pièce taraudée (12) et une face transversale de serrage de l'organe de serrage (14).