Brevet FR2740184A1 — publié le 19970425

La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de fixation d'un écrou encagé flottant sur une pièce quelconque. Elle vise également un assemblage d'un tel écrou encagé flottant et d'une pièce telle que par exemple un panneau ou une tôle, obtenu à l'aide de ce procédé. On a déjà proposé depuis un certain temps des écrous encagés comprenant une cage dans laquelle est monté plus ou moins flottant un écrou, laquelle cage est fixée sur la pièce par l'intermédiaire d'un manchon retenu dans la cage entre celle-ci et l'écrou. Plus précisément, le manchon fait saillie de la cage du côté opposé à l'écrou pour pouvoir être introduit dans un orifice de la pièce, ce après quoi l'extrémité du manchon traversant la pièce est rivetée sur ladite pièce. Un tel mode de fixation présente un certain nombre d' inconvénients. Tout d'abord le manchon doit présenter une certaine longueur, qui est supérieure à l'épaisseur de la pièce, de façon à permettre le rivetage, et dans la pièce, il faut prévoir un fraisage au niveau du trou traversé par le manchon de façon à permettre la réception de la collerette résultant du rivetage du manchon sur la pièce pour que cette dernière ne comporte pas de surépaisseur. De plus, un tel rivetage de la cage d'écrou sur la pièce n'empêche pas que, sous l'effet d'un couple de serrage imposé à l'écrou, la cage subit une rotation sur la pièce, ce qu'il convient absolument d'éviter comme on le comprend. Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé de munir la cage d'au moins une extension avec ergot pénétrant dans un orifice supplémentaire ménagé dans la pièce, de sorte que la cage ne peut plus tourner par rapport à cette dernière. Mais il en résulte que la prévision de ce trou supplémentaire ne peut qu'affaiblir la pièce, c'est-à-dire réduire sa résistance à la fatigue. Aussi, la présente invention a pour but de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé de fixation qui ne nécessite qu'un trou unique dans la pièce pour la fixation de la cage et qui empêche toute rotation possible de la cage d'écrou par rapport à la pièce, de sorte qu'ainsi on augmente la résistance à la fatigue de ladite pièce, puisque celle-ci n'aura pas besoin de comporter un ou plusieurs trous supplémentaires. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fixation sur une pièce quelconque, telle que panneau ou tôle par exemple, d'un écrou encagé comprenant une cage dans laquelle est monté flottant un écrou, la cage étant fixée sur la pièce par l'intermédiaire d'un manchon retenu dans la cage et faisant saillie de celle-ci du côté opposé à l'écrou pour pouvoir être introduit dans un orifice de la pièce, caractérisé en ce que l'écrou étant hors de sa cage et le manchon étant introduit dans l'orifice de la pièce, on fait passer une tige à extrémité en forme d'olive dans le manchon de façon à réaliser une expansion radiale de ce manchon pour ainsi effectuer une précontrainte sur toute la surface commune du manchon et de la paroi de l'orifice de la pièce, afin que cette précontrainte assure la fixation par serrage sans rotation possible du manchon et de la cage sur la pièce, ce après quoi on remonte l'écrou dans sa cage. Suivant une autre caractéristique de ce procédé, l'extrémité en forme d'olive de la tige est d'abord introduite à l'état non expansé dans le manchon du côté de la partie de la cage formant réceptacle pour l'écrou de façon à pouvoir traverser ledit manchon et se situer au delà de celui-ci, puis on fait subir à l'extrémité en forme d'olive une expansion radiale pour qu'elle réalise, au retrait de la tige à travers le manchon, l'expansion radiale dudit manchon et la précontrainte précitée. On précisera encore ici que le manchon précité est un cylindre à paroi lisse ou ondulée. Cette invention vise encore un assemblage d'une pièce quelconque telle que panneau ou tôle et d'un écrou encagé flottant, obtenu par le procédé répondant aux caractéristiques ci-dessus. Cet assemblage présente notamment l'avantage d'éviter toute rotation possible de la cage d'écrou par rapport à la pièce sur laquelle elle est montée. Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels - les figures 1 à 5 illustrent successivement et en coupe axiale les différentes étapes de fixation de l'écrou encagé sur une pièce formant un panneau par exemple - les figures 6 et 7 illustrent respectivement, en perspective, deux modes de réalisation de manchon retenant la cage d'écrou sur la pièce formant panneau - la figure 8 est une vue en perspective illustrant un mode de réalisation d'écrou encagé pouvant être fixé sur une pièce grâce au procédé de l'invention ; et - la figure 9 est encore une vue en perspective, mais montrant un autre mode de réalisation d'écrou encagé susceptible d'être fixé sur une pièce à l'aide du procédé de l'invention. On voit sur les figures annexées une cage 1 susceptible d'être retenue par un manchon 2 contre une pièce P et dans laquelle peut être monté flottant un écrou repéré d'une manière générale en 4. La fixation de l'écrou encagé qui vient d'être brièvement décrite sera maintenant expliquée en se reportant successivement aux figures 1 à 5. Comme on le voit clairement sur la figure 1, le manchon 2 retenant la cage 1 est tout d'abord introduit dans un orifice unique 3 ménagé au travers du panneau P, ledit manchon ne s'étendant pas au delà de l'épaisseur du panneau P. Sur la figure 2, on voit une tige 7 avec extrémité en forme d'olive 8 qui est introduite, du côté de la cage 1, dans le manchon 2, suivant la direction matérialisée par la flèche F. La tige 7 est avancée par son extrémité en forme d'olive 8 au-delà du trou unique 3, comme on le voit bien sur la figure 3. Ceci est parfaitement possible car, dans sa partie la plus large, l'extrémité en forme d'olive 8 présente un diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre intérieur du manchon 2. Comme cela se voit également sur la figure 3, une bouterolle ou analogue 6 est en quelque sorte enfilée sur la tige 7 et applique l'ensemble manchon 2-cage 1 sur la pièce P. Il est à noter ici que, suivant un exemple de réalisation, l'extrémité en forme d'olive 8 de la tige 7 est formée de plusieurs secteurs qui, lorsqu'on utilise un poinçon ou analogue repéré en 9 sur la figure 4, permet l'expansion radiale de ladite extrémité en forme d'olive 8. Dès lors, lorsque cette extrémité se trouve dans la position visible sur la figure 3, on insère le poinçon en question 9 sur l'extrémité 8, ce qui provoque l'expansion radiale des secteurs composant l'olive, de sorte que cette dernière possédera un diamètre extérieur, dans sa partie la plus large, qui est légèrement supérieur au diamètre intérieur du manchon 2. Ceci étant fait, et comme on le voit sur la figure 4, on exerce une traction sur la tige 7, comme matérialisé par la flèche G, de sorte que l'extrémité en forme d'olive 8 va provoquer une expansion radiale du manchon 2, étant bien entendu que l'ensemble manchon 2-cage 1 sera maintenu par la bouterolle 6. Cette expansion radiale que l'on peut aussi appeler dudgeonnage va réaliser une précontrainte sur toute la surface entre le manchon 2 et la paroi de l'orifice 3 de la pièce P. Une telle précontrainte assurera avantageusement la fixation par serrage sans rotation possible du manchon 2 et de la cage 1 associée à ce manchon, sur la pièce P. La fixation étant réalisée et l'olive 8 étant retirée du manchon 2, on introduit alors l'écrou 4 dans la cage 1, comme montré par la flèche H sur la figure 5, étant entendu qu'un tel écrou et sa cage 1 peuvent revêtir différentes formes de réalisation, comme on le décrira plus loin en se reportant aux figures 8 et 9. Comme il apparaît clairement sur les figures 6 et 7, le manchon 2 retenu dans la cage 1 se compose d'une partie cylindrique solidaire d'une platine 2a de forme polygonale, par exemple carrée, correspondant à celle de la cage 1, de sorte que ledit manchon sera solidaire en rotation de ladite cage. Sur la figure 6, on voit que la surface cylindrique du manchon 2 est lisse, tandis que sur la figure 7, cette surface est ondulée et forme en quelque sorte des lobes 2b. Une telle configuration ondulée peut être utile dans le cas où la pièce P serait en un matériau tel que l'expansion radiale du manchon dans l'orifice 3 ne permettrait pas une excellente retenue de l'écrou encagé à l'encontre des forces de rotation qui lui seraient imparties. Sur la figure 8, on a montré à titre d'exemple un écrou encagé susceptible d'être fixé sur la pièce P selon le procédé décrit précédemment. Il s'agit d'un ensemble comportant quatre pièces, à savoir : la cage 1 en forme de U dont les deux ailes la sont chacune munies d'orifices 10 ; le manchon 2 avec sa platine 2a logée dans le fond de la cage 1 ; une autre cage 20 en forme de U comportant des languettes 21 coopérant avec les orifices 10 de la cage 1 qui reçoit la cage 20 ; et l'écrou 4 reçu dans la cage 20 formant en quelque sorte un panier pour cet écrou afin de pouvoir le sortir de la cage 1 pour le remplacer. On voit bien sur la figure 8 que la cage 20 comporte deux pattes opposées 22 qui, lorsqu'on les pince, font sortir les languettes 21 des orifices 10 et permettent par conséquent l'extraction de la cage 20 avec l'écrou 4 de la cage 1. C'est ce type d'écrou encagé que l'on a représenté schématiquement sur la partie droite de la figure 5. Sur la figure 9, on voit un autre mode de réalisation d'écrou 4 monté flottant dans sa cage 1. Ici, l'ensemble forme trois pièces, à savoir la cage 1, le manchon 2 avec sa platine 2a logée dans la cage 1, et l'écrou 4 dont l'orifice taraudé est quelque peu déformé pour permettre un autofreinage. La fixation sur la pièce P s'effectue selon le procédé de l'invention, de la façon suivante. Les branches ou ailes 23 de la cage 1 sont en position verticale ou relevée, de sorte que l'écrou 4 se trouve hors de la cage 1. On fixe le manchon 2 avec la cage 1 dans le trou 3 de la pièce P, comme expliqué précédemment en se reportant aux figures 1 à 4. Une fois la fixation réalisée, l'écrou 4 est placé dans sa cage 1 entre les branches 23 de la cage, lesquelles branches sont ensuite rabattues vers l'axe de l'écrou qui est ainsi maintenu prisonnier et flottant dans la cage 1, comme on le voit bien sur la figure 9. On a donc réalisé suivant l'invention une fixation pour écrou encagé flottant sur une pièce quelconque, laquelle fixation empêche toute rotation possible de l'écrou encagé par rapport à la pièce, ne nuit aucunement à la résistance à la fatigue de la pièce et peut être effectuée rapidement et sans coût de main-d'oeuvre excessif. Il est important d'ajouter ici que la pièce sur laquelle sera effectué la fixation de l'écrou encagé comportera un trou unique qui non seulement n'affectera pas sensiblement la résistance à la fatigue de la pièce, ce qui serait le cas si celle-ci devait comporter plusieurs trous pour la fixation, mais la paroi du trou dans la pièce sera aussi fortement précontrainte ce qui contribue encore à augmenter la résistance à la fatigue de ladite pièce. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. C'est ainsi que l'on pourrait envisager la fixation d'écrous encagés dont la forme de réalisation serait autre que celles décrites et représentées. L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre des revendications qui suivent. REVENDICATIONS l.Procédé de fixation sur une pièce quelconque (P) telle que panneau ou tôle, d'un écrou encagé comprenant une cage (1) dans laquelle est monté flottant un écrou (4), la cage (1) étant fixée sur la pièce (P) par l'intermédiaire d'un manchon (2) retenu dans la cage (1) et faisant saillie de celle-ci du côté opposé à l'écrou (4) pour pouvoir être introduit dans un orifice (3) de la pièce (P), caractérisé en ce que l'écrou (4) étant hors de sa cage (1) et le manchon (2) étant introduit dans l'orifice (3) de la pièce (P), on fait passer une tige (7) à extrémité en forme d'olive (8) dans le manchon (2) de façon à réaliser une expansion radiale de ce manchon pour ainsi effectuer une précontrainte sur toute la surface commune du manchon (2) et de la paroi de l'orifice (3) de la pièce afin que cette précontrainte assure la fixation par serrage sans rotation possible du manchon (2) et de la cage (1) sur la pièce (P), ce après quoi on remonte l'écrou (4) dans sa cage (1). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité en forme d'olive (8) de la tige (7) est d'abord introduite à l'état non expansé dans le manchon (2) du côté de la partie de la cage (1) formant réceptacle pour l'écrou (4) de façon à pouvoir traverser ledit manchon et se situer au delà de celui-ci, puis on fait subir à l'extrémité en forme d'olive (8) une expansion radiale pour qu'elle réalise, au retrait de la tige (7) à travers le manchon (2), l'expansion radiale dudit manchon et la précontrainte précitée. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le manchon précité (2) est un cylindre à paroi ondulée (2b). 4. Assemblage d'une pièce (P) telle que panneau ou tôle par exemple et d'un écrou encagé flottant (1, 4), obtenu par le procédé selon l'une des revendications 1 à 3.