Brevet FR2758860A1 — publié le 19980731

La présente invention concerne les dispositifs permettant d'assembler un tube creux de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base tel qu'une plaque, un autre tube, une noix d'assemblage ou même un autre dispositif d'assemblage identique ou similaire, qui trouvent des applications particulièrement avantageuses notamment pour la construction, à partir de tubes creux en profilés, d'habitacles de toute nature ou analogues, par exemple des stands d'exposition, des estrades, des vitrines, de petits bâtiments, des abris, des étagères, etc. Un grand nombre d'activités utilisent, pour la construction de différents habitacles pour toute application, aussi bien immobilière que mobilière, des tubes profilés qu'il faut assembler, étant entendu que, par habitacle, on entend toute construction apte à recevoir des objets et/ou des personnes et/ou des animaux. Il existe déjà de nombreuses réalisations permettant de tels assemblages. Notamment, il existe un dispositif permettant d'assembler un tube creux de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base, comportant essentiellement une came de forme oblongue sensiblement cylindrique définie suivant un axe donné, dont la section extérieure passe progressivement, au moins une fois, d'une valeur minimale inférieure au côté de la section intérieure carIée du tube à une valeur maximale comprise entre le côté et la diagonale de cette section intérieure carrée, de façon que le tube puisse être enfilé sur la came sans frottement et coincé sur la surface extérieure de la came après une rotation autour de son axe d'une valeur angulaire déterminée. Pour effectuer l'assemblage, il suffit d'enfiler le tube sur la came sur une longueur déterminée, ce qui s'effectue sans difficulté puisque sans frottement, puis de faire pivoter le tube autour de la came pour le coincer sur le renflement de la came, c'est-à-dire essentiellement sur la partie de sa section qui a la valeur comprise entre le côté et la diagonale de la section intérieure carrée du tube. En appliquant un couple de forces suffisant entre la came et le tube, on produit une légère déformation de la paroi du tube due à l'élasticité naturelle des matériaux, cette élasticité permettant elle-même de maintenir solidaires le tube et la came. Si une extrémité de la came est solidaire d'un élément de base comme l'un de ceux mentionnés ci-dessus, il est ainsi réalisé un assemblage relativement pérenne entre le tube et cet élément de base. Le dispositif d'assemblage décrit ci-dessus présente certainement des avantages tels que sa facilité d'utilisation, la rapidité de l'assemblage et la possibilité d'effectuer de nombreux montages et démontages répétitifs. Il peut cependant présenter un inconvénient qui se produit essentiellement lorsque t'usure de la surface extérieure du renflement de la came n'est plus négligeable ou lorsque l'on applique entre le tube et la came un couple de forces trop important. En effet, en effectuant la rotation du tube par rapport à la came, on ne peut plus alors coincer le tube sur la came, ou bien la déformation imposée au tube est allée au-delà de la déformation élastique et ne peut plus jouer son rôle de rétention. Pour pallier cet inconvénient, on a mis au point différentes solutions, parmi lesquelles celle qui consiste à réaliser, sur la surface extérieure de la came en bordure de la partie ayant la section comprise entre le côté et la diagonale de la section intérieure carrée du tube, un méplat qui empêche théoriquement toute rotation supplémentaire du tube par rapport à la came. Mais cette réalisation ne donne de bons résultats que lorsque la came ne présente pas un degré d'usure trop important. La présente invention a ainsi pour but de réaliser un dispositif permettant d'assembler un tube creux de section intérieure sensiblement de forme carrée avec un élément de base, comportant une came, qui pallie en grande partie les inconvénients mentionnés ci-dessus présentés par les dispositifs antérieurs. Dans ce but, le dispositif d'assemblage selon l'invention présente une structure qui permet de réaliser la came dans des matériaux qui s usent moins rapidement que ceux utilisés pour la réalisation des cames de l'art antérieur, qui facilite la réalisation des sous-ensembles par le procédé d'extrusion, et qui en outre facilite l'assemblage et permet un bien meilleur serrage et une bien meilleure adhérence du tube avec la came. Plus précisément, la présente invention a pour objet un dispositif permettant d'assembler un tube creux de section intérieure sensiblement de forme carrée avec un élément de base, comportant une came de forme oblongue sensiblement cylindrique définie suivant un axe longitudinal donné et dont la section transversale présente sensiblement la forme d'un carré dont la diagonale a une valeur légèrement supérieure à celle d'un côté de la section intérieure du tube creux, les coins de ladite section transversale carrée de la came étant légèrement arrondis, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre: - une rainure réalisée dans la came suivant un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la came, la rainure étant sensiblement cylindrique et sa section transversale polygonale, ladite rainure comportant un fond défini sensiblement dans un plan parallèle à l'axe longitudinal de la came et ayant une profondeur déterminée définie sensiblement perpendiculairement audit fond, et - une clavette montée coulissante dans ladite rainure , ladite clavette étant définie dans une pièce délimitée par deux premier et second plans parallèles, le premier plan étant au contact du fond de ladite rainure et le second plan, opposé au premier, étant apte à venir au contact de l'un des côtés de la section intérieure du tube creux, la section de ladite clavette définie dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de ladite came ayant une forme sensiblement trapézoïdale, cette section trapézoïdale étant définie de façon qu'elle s'inscrive dans un coin intérieur du tube creux quand la came est introduite dans le tube creux de façon que les diagonales de sa section transversale soient sensiblement confondues avec les diagonales de la section intérieure carrée du tube creux. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description suivante donnée en regard des dessins annexés à titre illustratif, mais nullement limitatif, dans lesquels: La figure l représente une vue partiellement écorchée d'un mode de réalisation d'un dispositif selon l'invention permettant d'assembler un tube creux de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base, et Les figures 2A à 2F représentent, vues en coupe transversale schématique, six positions successives prises par le dispositif d'assemblage selon le mode de réalisation illustré sur la figure l, permettant en cela d'expliciter le fonctionnement de ce dispositif. Les figures représentent un même mode de réalisation du dispositif selon l'invention permettant d'assembler un tube creux de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base. En conséquence, les mêmes références y désignent les mêmes éléments quelle que soit la figure sur laquelle elles apparaissent. Le dispositif selon l'invention permet d'assembler un tube creux l de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base 7 comme une embase, un autre tube, etc. Ce dispositif d'assemblage comporte une came 10 de forme oblongue sensiblement cylindrique définie suivant un axe longitudinal donné il, dont la section transversale passe progressivement, au moins une fois, d'une valeur minimale inférieure au côté de la section intérieure carrée du tube 1 à une valeur maximale comprise entre le côté et la diagonale de cette section intérieure carrée, de façon que le tube puisse être enfilé sur la came sans frottement et coincé sur la surface extérieure de la came 10 après une rotation d'une valeur angulaire déterminée autour de l'axe 11 de la came. Dans une réalisation préférentielle, la section transversale de la came 10 présente une symétrie par rapport à au moins deux axes perpendiculaires, par exemple les deux axes 12 et 13 référencés sur la figure 2C, et comporte quatre renflements 14, 15, ... sensiblement centrés sur ces axes de symétrie, figure 2B. De cette façon, la came 10 présente quatre dépressions 16, 17, ... comprises respectivement entre deux renflements 14, 15, consécutifs. Des moyens 42 sont en outre prévus pour lier une première extrémité 41 de la came 10 à l'élément de base 2. Ces moyens peuvent être de tous types bien connus en eux-mêmes, comme un boulonnage, un enclipsage, un soudage. Les moyens 42 peuvent également être constitués par la réalisation, en une seule pièce, de l'élément de base et de la came. Ces moyens ne seront pas plus amplement décrits ici. Selon une caractéristique importante de l'invention, le dispositif d'assemblage comporte une rainure 20 réalisée dans la came 10. Cette rainure est réalisée suivant un axe 22 sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 1 1 de la came 10 et présente une forme sensiblement cylindrique de section transversale polygonale. Cette rainure constitue de cette façon un cylindre femelle dans lequel peut se déplacer en translation une pièce pleine ou analogue constituant une élément mâle, sans pour autant que cet élément mâle puisse pivoter autour de l'axe 22 de la rainure 20. La rainure 20 comporte un fond 21 défini dans un plan sensiblement parallèle à l'axe longitudinal 11 de la came et, de préférence, parallèle à l'une des diagonales 12, 13 de la section transversale carrée de la came 10, en l'occurrence la diagonale 12 selon la figure 2. La profondeur de cette rainure est définie entre son fond 21 et le sommet 19 de la section transversale carrée de la came 10 situé sur l'autre diagonale 13 de cette section. Le dispositif d'assemblage comporte enfin une clavette 30 montée coulissante dans la rainure 20, constituant en cela l'élément mâle défini cidessus apte à coulisser dans le cylindre femelle constitué par la rainure. Cette clavette 30 est constituée d'une pièce pleine ou analogue délimitée notamment par deux premier 31 et second 32 plans parallèles, le premier plan 31 étant au contact glissant du fond 21 de la rainure 20 et le second plan 32, opposé au premier, étant apte à venir au contact de l'un des côtés de la section intérieure du tube creux 1. De plus, la section de la clavette définie dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 11 de la came a une forme sensiblement trapézoïdale, cette forme trapézoïdale étant définie de façon qu'elle s'inscrive dans un coin intérieur 33 du tube creux 1 quand la came 10 est introduite dans ce tube creux 1 de façon que les diagonales 12, 13 de sa section transversale soient sensiblement confondues avec les diagonales de la section intérieure carrée du tube creux. Cette configuration structurelle relative est plus particulièrement illustrée sur la figure 2A. Dans une réalisation avantageuse sur le plan industriel, la section transversale de la rainure 20 est sensiblement rectangulaire. La clavette 30 présente en outre deux plans de symétrie sensiblement perpendiculaires entre eux, ces plans étant respectivement perpendiculaire et parallèle à l'axe longitudinal 1 1 de la came 10 ou à l'axe longitudinal 22 de la rainure. Cette structure permet, comme il sera explicité ci-après, d'obtenir la solidarisation de l'embase 2 avec le tube creux 1, en effectuant une rotation dans n'importe quel sens autour de l'axe longitudinal 11 de la came. C'est ainsi que, dans un mode de réalisation avantageux, comme illustré sur les figures, la section de la clavette 30 définie dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal 11 de la came 10 a une forme sensiblement trapézoïdale isocèlc dans laquelle les deux plans 31 et 32 définis ci-avant constituent respectivement la grande et la petite base. De plus, la hauteur de la clavette 30, prise entre ces deux plans 31, 32, est au moins égale à la profondeur de la rainure 20 telle que définie ci-avant. De façon préférentielle, dans le but d'obtenir un dispositif d'assemblage ayant une durée de vie importante, la clavette est réalisée en un matériau ayant une dureté supérieure à celle du matériau dans lequel est réalisée la came 10 et à celle dans lequel est réalisé le tube creux 1. En outre, la came 10 peut être constituée comme celle qui est illustrée sur la figure 1. Elle comporte une âme centrale qui permet notamment de faciliter la solidarisation de l'extrémité 41 de la came 10 avec l'embase 2 et sa mise en place dans le creux du tube 1. Le dispositif d'assemblage décrit ci-avant fonctionne et s'utilise de la façon suivante par référence plus particulièrement aux figures 2A à 2F. Lorsque l'on veut réaliser l'assemblage d'un tube creux 1 de section intérieure de forme sensiblement carrée avec un élément de base 2, on commence par solidariser, par tout moyen comme mentionné ci-avant, la première extrémité 41 de la came 10 avec l'élément de base 2. On introduit ensuite, par son autre extrémité, la came 10 dans le tube creux 1 dans une position qui place la clavette 30 dans un coin intérieur 33 du tube, figure 2A, de façon que l'introduction se fasse sans résistance mécanique. Dans cette position, les diagonales 12 et 13 de la section transversale de la came 10 sont sensiblement confondues avec celles, non référencées sur les figures, de la section intérieure carrée du tube creux. Lorsque la came est introduite à l'intérieur du tube creux 1 et que celui-ci est par exemple en butée contre l'embase 2, on fait subir au tube creux, par référence à la figure 2 selon laquelle la came est considérée immobile, une rotation dextrorsum par rapport à la came. Dans cette rotation, le coin 35 de la clavette 30 bute contre le côté intérieur 36 du tube creux 1 et la clavette 30 se translate dans la rainure 20 vers l'autre côté définissant le coin 33. Cette translation est illustrée par les quatre figures 2B, 2C, 2D et 2E. Les renflements 14, 15 de la came 10 viennent eux aussi buter contre les parois intérieures du tube 1 et, comme la largeur de la came prise au niveau de ces renflements, est supérieure au côté de la section intérieure carrée du tube, la came vient se coincer à l'intérieur du tube 1. Cette rotation est poursuivie jusqu'à ce que le plan 32 de la clavette 30 vienne en butée contre le côté 36 du tube. Cette position constitue en fait la position limite de la rotation du tube 1 par rapport à la came puisque la clavette est alors positionnée comme représenté sur la figure 2F de façon que son plan 31 épouse parfaitement le fond 21 de la rainure 20 et que le plan opposé 32 épouse parfaitement le côté intérieur 36 du tube creux, les deux diagonales 12 et 13 de la section transversale de la came étant alors respectivement parallèles aux côtés de la section intérieure carrée du tube creux. Dans cette position, la clavette maintient parfaitement la position de la came 10 par rapport au tube 1 et l'empêche de continuer à tourner, tout en permettant une parfaite solidarisation du tube creux par rapport à l'embase 2. Dans la description ci-dessus du fonctionnement du dispositif d'assemblage, le tube creux 1 était entraîné dans une rotation dextrorsum par rapport à la came 10. Mais, de par la symétrie de la came et de la clavette, il est bien évident qu'il aurait été possible d'obtenir la même solidarisation avec une rotation inverse c'est-à-dire, dans le cas de la figure 2, avec une rotation senestrorsum du tube 1 par rapport à la came. A titre accessoire, comme la structure du dispositif d'assemblage permet d'obtenir une solidarisation quel que soit le sens de rotation du tube par rapport à la came, il est possible de lier de manière relativement définitive la came avec l'intérieur du tube creux. A cet effet, le dispositif d'assemblage selon l'invention peut de façon avantageuse comporter des moyens pour lier la came 10 avec le tube creux après son introduction dans le tube, de façon qu'elle puisse présenter un degré de rotation par rapport au tube creux, au moins dans une amplitude comme celle définie ci-avant dans la description du fonctionnement du dispositif, mais qu'elle ne puisse plus bouger en translation dans le tube. A titre d'exemple, ces moyens sont constitués par une gorge annulaire 50 réalisée à la périphérie de la came, dans laquelle est apte à plonger au moins une partie 51 du tube creux 1 obtenue, par exemple, par une déformation de la paroi du tube creux 1 qui est rabattue dans cette gorge, comme représenté sur la figure 1. REVENDICATIONS 1- Dispositif permettant d'assembler un tube creux (1) de section intérieure sensiblement de forme carrée avec un élément de base (2), comportant une came (10) de forme oblongue sensiblement cylindrique définie suivant un axe longitudinal donné (11) et dont la section transversale présente sensiblement la forme d'un carré dont la diagonale a une valeur légèrement supérieure à celle d'un côté de la section intérieure du tube creux, les coins (14, 15) de ladite section transversale carrée de la came étant légèrement arrondis, caractérisé par le fait qu'il comporte en outre: - une rainure (20) réalisée dans la came (10) suivant un axe (22) sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal (11) de la came (10), la rainure (20) étant sensiblement cylindrique et sa section transversale polygonale, ladite rainure comportant un fond (21) défini sensiblement dans un plan parallèle à l'axe longitudinal (11) de la came (10) et ayant une profondeur déterminée définie sensiblement perpendiculairement audit fond (21), et - une clavette (30) montée coulissante dans ladite rainure (20), ladite clavette (30) étant définie dans une pièce délimitée par deux premier (31) et second (32) plans parallèles, le premier plan (31) étant au contact du fond de ladite rainure et le second plan (32), opposé au premier, étant apte à venir au contact de l'un (36) des côtés de la section intérieure du tube creux (1), la section de ladite clavette (30) définie dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la came (10) ayant une forme sensiblement trapézoïdale, cette section trapézoïdale étant définie de façon qu'elle s'inscrive dans un coin intérieur (33) du tube creux (1) quand la came (10) est introduite dans le tube creux (1) de façon que les diagonales (12, 13) de sa section transversale soient sensiblement confondues avec les diagonales de la section intérieure carrée du tube creux (1). 2- Dispositif selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la section transversale polygonale de la rainure (20) est sensiblement rectangulaire. 3- Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ladite clavette (30) présente deux plans de symétrie sensiblement perpendiculaires entre eux, ces plans étant respectivement perpendiculaire et parallèle à l'axe longitudinal (11) de la came (10). 4- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la section de la clavette (10) définie dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe longitudinal de la came a une forme sensiblement trapézoïdale isocèle. 5- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la clavette (30) est réalisée en un matériau ayant une dureté supérieure à celle du matériau dans lequel est réalisée la came (10). 6- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit fond (21) de la rainure (20) est défini dans un plan parallèle à l'une des diagonales (12, 13) de la section transversale carrée de la came (10). 7- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé par le fait que la hauteur de la clavette (30) prise entre les deux plans (31, 32) la délimitant est au moins égale à la profondeur de ladite rainure (20). 8- Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte des moyens pour lier la came (10) avec le tube creux de façon que la came présente un degré de rotation par rapport au tube creux (1) mais qu'elle ne puisse pas bouger en translation dans le tube creux. 9- Dispositif selon la revendication 8, caractérisé par le fait que les moyens pour lier la came (10) avec le tube creux de façon que la came présente un degré de rotation par rapport au tube creux (1) mais qu'elle ne puisse pas bouger en translation dans le tube creux sont constitués par une gorge annulaire (50) réalisée à la périphérie de ladite came (10), dans laquelle est apte à plonger au moins une partie (51) du tube creux.