Brevet FR2805575A1 — publié le 20010831

présente invention a pour objet une bride de fixation d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique et un dispositif de fixation d'au moins une pièce tubulaire sur un organe mécanique utilisant ladite bride. façon plus précise, la présente invention concerne la fixation rigide et démontable à l'aide d'une bride d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique ou embase, cette fixation devant être aisément démontable assurer une liaison rigide de la pièce entre la pièce tubulaire l'organe mécanique. La présente invention est notamment mais exclusivement utilisable dans le domaine de la réalisation des véhicules automobiles de course. La fixation de l'extrémité d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique à l'aide d'une bride fixée sur cet organe mécanique est bien connue. général, cette bride comporte une partie centrale constituant un évidement semi-cylindrique et deux ailes de fixation pour la fixation par goujon ou par vis-écrou de la bride sur l'organe mécanique. Dans les solutions connues, lorsque l'on veut obtenir un serrage rigide de la bride sur la pièce tubulaire, l'organe de serrage, vis ou goujon est le siège, le plus souvent d'un effort de flexion induit. sait que pour une vis ou un goujon donné, soumis à l'effort de serrage maximum compatible avec ses caractéristiques dimensionnelles et les propriétés du matériau dont il est constitué, c'est-à-dire travaillant en torsion, la présence d'un effort de flexion parasite fragilise considérablement l'organe de serrage. Cette fragilisation est encore plus importante si la bride et l'organe mécanique font partie d'une structure mécanique soumise à des vibrations importantes. C'est en particulier le cas lorsque la structure mécanique constitue une partie du châssis d'un véhicule automobile de course. II existe donc un réel besoin de disposer de brides de fixation d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique et de dispositifs de fixation d'au moins une pièce tubulaire sur un organe mécanique qui permettent d'assurer une liaison rigide entre l'organe mécanique et la ou les pièces tubulaires en autorisant un serrage optimal de la bride sur l'organe mécanique en évitant l'introduction de contrainte de flexion sur l'organe de serrage. Pour atteindre ce but, selon l'invention, la bride de fixation d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique est caractérisée en ce qu'elle comprend une portion centrale présentant un évidement en forme de portion de surface cylindrique de rayon R et d'angle au centre inférieur à 180 degrés ; une première portion d'extrémité disposée d'un premier côté de ladite portion centrale et munie d'un premier élément de solidarisation avec ledit organe mécanique ; et une deuxième portion d'extrémité disposée de l'autre côte de ladite portion centrale présentant une face de fixation munie d'une première nervure faisant saillie hors de ladite face d'une hauteur h, ladite nervure étant parallèle aux génératrices dudit évidement et une deuxieme nervure parallèle à la première nervure et faisant saillie hors de ladite face d'une hauteur h' (h' > h) ladite première nervure étant plus proche dudit évidement que ladite deuxième nervure ; ladite deuxième portion d'extrémité comportant en outre un alésage orthogonal à la direction desdites nervures pour recevoir un organe de serrage de ladite bride sur ledit organe mécanique, ledit alésage débouchant dans ladite surface de fixation entre lesdites nervures. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif de fixation d'au moins une pièce tubulaire sur un organe mécanique est caracterisé en ce qu'il comprend au moins une bride du type défini ci-dessus ; et ce que ledit organe mécanique comprend . un évidement de forme sensiblement semi-cylindrique de rayon R, . un deuxième élément de solidarisation pour coopérer avec le premier élément de solidarisation de ladite bride, disposé d'un premier côté dudit évidement ; et . une face plane de serrage disposée de l'autre côté dudit évidement, ledit organe mécanique comportant un alésage débouchant dans ladite face de serrage pour recevoir ledit organe de serrage, par quoi, lorsque ladite pièce tubulaire est disposée entre lesdits évidements et que le premier élément de solidarisation coopère avec ledit deuxième élément de solidarisation, pour une première force de serrage développée par ledit organe de serrage, ladite deuxième nervure est appliquée contre ladite face de serrage de l'organe mécanique et, pour une deuxième force serrage développée par ledit organe de serrage, ladite première nervure est également appliquée contre ladite face de serrage en assurant un assemblage rigide entre ladite pièce tubulaire et ledit organe mécanique. On comprend que grâce à la présence des deux nervures parallèles, dont les hauteurs sont différentes, lors du serrage de la bride sur la face de fixation de l'organe mécanique, la nervure plus éloignée de l'évidement semi-cylindrique vient d'abord en contact de cette face de fixation puis lorsque l'on poursuit le serrage, la deuxième nervure vient à son tour au contact de cette face. Grâce à cette disposition, on évite d'introduire dans le corps de l'organe de serrage, par exemple une vis ou un goujon, un effort de flexion qui, comme on l'a déjà expliqué, fragilise le corps de cette vis en particulier sous l'effet de vibrations. On comprend également que, du fait que la nervure la plus proche de l'évidement recevant la pièce tubulaire est plus courte que l'autre nervure, la déformation de la partie de la bride portant ces deux nervures se produit dans la zone de raccordement entre cette partie d'extrémité de la bride et la portion centrale de la bride comportant l'évidement. On comprend qu'ainsi on obtient un très serrage de la pièce tubulaire dans l'évidement semi-cylindrique de la bride. De préférence, l'évidement semi-cylindrique de la bride comporte des stries disposées selon la direction de ces génératrices. Grâce à cette caractéristique, on limite ou élimine les risques que la pièce tubulaire, tout en étant serrée entre la bride de fixation et l'organe mécanique, ne puisse tourner autour de son axe longitudinal. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit d'un mode préféré de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple limitatif. La description se réfère aux figures annexées, sur lesquelles la figure 1 est une vue de côté de la bride de fixation ; la figure 2 est une vue de côté montrant la fixation de la bride sur un organe mécanique ; les figures 3a à 3c sont des vues partielles dispositif de fixation montrant les différentes étapes de serrage de la bride sur l'organe mécanique ; la figure 4 est une vue en perspective d'un premier exemple d'utilisation du dispositif de fixation selon l'invention dans cas où l'organe mécanique est lié à une seule pièce tubulaire ; et figure 5 est une vue en perspective montrant la fixation de deux pièces tubulaires sur un organe mécanique à l'aide du dispositif de fixation selon l'invention. se référant tout d'abord à la figure 1, on va décrire un mode préféré de réalisation de la bride de fixation qui porte la référence 10. La bride 10 comporte une zone centrale 12 et deux portions d'extrémité ou ailes 14 16. La face active de la portion centrale de la bride définit un évidement 18 dont la paroi 18a a la forme d'une portion surface cylindrique de rayon R, R étant bien sûr adapté au diamètre de la pièce tubulaire a fixer sur l'organe mécanique et d'angle au centre inférieur à 180 degrés. De préférence, la paroi 18a de l'évidement 18 est munie de stries telles que 20 s'étendant parallèlement aux génératrices la portion de surface cylindrique 18a. La partie terminale 22 de l'aile 14 de la bride est prolongée par un organe de solidarisation 24 en forme de U. Plus précisement, cet organe 24 définit une face d'appui 26 qui est parallèle à la face active 28 de l'aile 14 de la bride. L'aile 16 de la bride comporte dans sa face antérieure active 30 deux nervures respectivement référencées 32 et 34 qui font saillie hors de la face 30. Ces nervures 32 et 34 sont parallèles aux génératrices de la surface en portion de cylindre 18a. La nervure 32 la plus éloignée de l'évidement 18 présente une hauteur h' alors que la nervure 34 la plus proche de l'évidement présente une hauteur h, h' étant supérieure à h. De préférence, la différence entre les hauteurs h et h' est de l'ordre de 0,5 mm. L'aile 16 de la bride comporte également un alésage 36 dont l'axe est orthogonal à la face 30 de l'aile et qui débouche dans cette face entre les nervures 32 et 34. Comme on l'expliquera ultérieurement, l'alésage 36 est destiné à recevoir un organe de serrage sur l'organe mécanique. Enfin, de préférence, la partie terminale 38 de l'aile 16 est munie d'un rebord en saillie 40 tourné vers la face postérieure 42 de la bride, ce rebord 40 servant à rigidifier l'aile 16 de la bride qui reçoit l'organe de serrage et qui est donc soumise à des contraintes importantes. La largeur de la bride, c'est-à-dire sa dimension selon la direction orthogonale au plan de la figure 1 est adaptee à l'organe mécanique et à la pièce tubulaire qui doivent être reliés entre eux. De même, la bride 10 est de préférence réalisée en aluminium ou éventuellement en acier ou en tout alliage convenable. En se référant maintenant à la figure 2, on décrire un dispositif complet de fixation d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique. Sur cette figure, l'organe mécanique ou la partie d'organe mecanique est référencé 50, la pièce tubulaire portant la réference 52. Le dispositif de fixation est constitué par une bride 10 du type décrit en liaison avec la figure 1 d'un certain nombre d'usinages réalisés dans l'organe mécanique 50 et d'un élément de serrage qui est dans l'exemple considéré constitué par une vis 56 et un écrou 58. La partie centrale de l'organe mécanique référencée 60 comporte sur sa face tournée vers la bride un évidement 62 correspondant sensiblement à un angle au centre de 180 et de rayon R, c'est-à-dire de rayon égal à celui de l'évidement de la bride et correspondant également au diamètre de la piece tubulaire 52. Une première extrémité de l'organe mécanique est constituée par un rebord libre 64 qui présente une face d'appui 66 sur sa face opposée à la bride 10. A son autre extrémité par rapport à l'évidement 62, l'organe mécanique comporte une portion 70 qui définit surface plane de serrage 68, cette partie 70 de l'organe mécanique définissant cette surface de serrage 68 est percée d'un alésage 72 destiné à recevoir l'organe de serrage 54. Comme le montre la figure 2 avant la mise en place de l'organe de serrage 54, l'extrémité en forme de U de la bride est engagée sur la partie d'extrémité 64 de l'organe mécanique de telle manière que la face d'appui 66 de l'organe mécanique soit appliquée sur la face d'appui correspondante 26 de la bride. On comprend qu'ainsi la portion en U de la bride et l'extrémité 64 de l'organe mécanique constituent un premier et un deuxième élément de solidarisation d'une des extrémités de la bride 10 sur l'organe mécanique 50. Une fois que l'engagement décrit précédemment a été réalisé et que la pièce tubulaire 52 a été mise en place en regard des évidements de la bride et de l'organe mécanique, on engage dans les alésages correspondants l'organe de serrage 54. Sur la figure 2, on a représenté un jeu e entre la nervure 34 de la bride et la face de serrage 68 de l'ordre de 0,5 mm. Dans cette position, la pièce tubulaire 52 est pas serrée. C'est ce qui est représenté plus en détail sur la figure 3a. Dans une première phase de serrage, la nervure 32 est appliquée contre la face de serrage 68 de l'organe mécanique mais compte tenu leur différence de dimension, la nervure 34 est pas en contact avec la surface de serrage 68 (figure 3b). En augmentant la force de serrage, on provoque la déformation de la bride dans la zone 74 de raccordement entre la portion centrale de la bride 12 et son aile 16. Dans cette position, on a réalisé le serrage convenable de l'élément la pièce tubulaire 52 avec l'organe mécanique 60. Ainsi qu'on l'a déjà exposé, la différence de hauteur des nervures 32 et 34 permet d'éviter l'introduction d'une contrainte de flexion dans le corps de l'organe de serrage 54. En outre, la déformation de la bride se produisant dans la zone de raccordement entre la portion centrale de la bride 12 et l'aile 16, en raison des dimensions différentes des nervures, on obtient un effet de pincement qui améliore encore la surface de contact entre l'évidement de la bride 10 et la périphérie de la pièce tubulaire 52. Les figures 4 et 5 montrent des exemples d'utilisation du dispositif de fixation dans le cas où l'organe mécanique est assemblé à une (figure 4) ou deux (figure 5) pièces tubulaires. Il va de soi que dans certains cas, l'organe mécanique peut être assemblé à plus de deux pièces tubulaires. Sur la figure 4, on a représenté une pièce de liaison 80 qui est fixée sur un longeron 82 et une traverse 84. La pièce de liaison 80 présente une extension 86 qui constitue un organe mécanique au sens de l'invention. L'extension 86 coopère avec une bride 88, identique à la bride 10 de la figure 1 pour assurer l'assemblage d'un tube non représenté avec la pièce 80, 86 et donc avec le châssis constitué par le longeron 82 et la traverse 84. Sur la figure 5, on a représenté un "organe mécanique" 90 de forme générale triangulaire solidaire du montant 92, lui-même solidaire d'une traverse 94. La pièce 90 comporte deux extrémités 96 et 98 pour la fixation de deux tubes, seul le tube 100 étant représenté sur la figure 5. Des brides 104 et 106 sont serrées sur les évidements 96 et 98 pour assurer l'assemblage de la tige 100 et de l'autre tige (non représentée) sur la pièce 90. REVENDICATIONS 1. Bride de fixation d'une pièce tubulaire sur un organe mécanique, caractérisée en ce qu'elle comprend une portion centrale présentant un évidement forme de portion de surface cylindrique de rayon R et d'angle au centre inférieur à 180 degrés ; une première portion d'extrémité disposée d'un premier côté de ladite portion centrale et munie d'un premier élément de solidarisation avec ledit organe mécanique ; et une deuxième portion d'extrémité disposée de l'autre côté de ladite portion centrale présentant une face de fixation munie d'une première nervure faisant saillie hors de ladite face d'une hauteur h, ladite nervure étant parallèle aux génératrices dudit évidement et deuxième nervure parallèle à la première nervure et faisant saillie hors de ladite face d'une hauteur h' (h' > h) ladite première nervure étant plus proche dudit évidement que ladite deuxième nervure ; ladite deuxieme portion d'extrémite comportant en outre un alésage orthogonal à la direction desdites nervures pour recevoir un organe de serrage de ladite bride sur ledit organe mécanique, ledit alésage débouchant dans ladite surface de fixation entre lesdites nervures. Bride de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la paroi dudit évidement est munie de stries disposees selon la direction ses génératrices. Bride de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite deuxième portion d'extrémité présente dans sa partie terminale un rebord de rigidification faisant saillie dans la face de ladite portion d'extrémité ne comportant pas lesdites nervures. 4. Bride de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la différence entre les hauteurs h et h' des nervures est de l'ordre de 0,5 mm. Dispositif de fixation d'au moins une pièce tubulaire sur un organe mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend une bride selon l'une quelconque des revendications 1 à 4 ; et ce que ledit organe mécanique comprend . un évidement de forme sensiblement semi-cylindrique et de rayon R, . un deuxième élément de solidarisation pour coopérer avec le premier élément de solidarisation de ladite bride, disposé d'un premier côté dudit evidement ; et . une face plane de serrage disposée de l'autre côté dudit évidement ledit organe mécanique comportant un alésage débouchant dans ladite face de serrage pour recevoir ledit organe de serrage, par quoi, lorsque ladite pièce tubulaire est disposée entre lesdits évidements et que le premier élément de solidarisation coopère avec ledit deuxième élément solidarisation, pour une première force de serrage développée par ledit organe de serrage, ladite deuxième nervure est appliquée contre ladite face de serrage de l'organe mécanique et, pour une deuxième force de serrage développée par ledit organe de serrage, ladite premiere nervure est également appliquée contre ladite face de serrage assurant un assemblage rigide entre ladite pièce tubulaire et ledit organe mécanique. 6. Dispositif de fixation selon la revendication 5, caractérisé ce que ledit deuxième élément de solidarisation dudit organe mécanique est constitué par un bord libre dudit organe et par une première surface d'appui disposée dans la face dudit organe qui ne comporte pas ledit évidement et en ce que ledit premier élément de solidarisation de ladite bride comprend une extension en forme de U de la partie terminale de la première portion d'extrémité de la bride, une des branches du U formant une deuxième surface d'appui en regard de la face de la bride comportant ledit évidement et apte à coopérer avec la première surface d'appui dudit organe mécanique. 7. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que ledit organe de serrage est un ensemble vis-écrou. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 pour la fixation de n éléments tubulaires sur un organe mécanique, caractérisé en ce qu'il comprend n brides de fixation et en ce que ledit organe mécanique comprend n évidements sensiblement semi- cylindriques, n deuxièmes éléments de fixation et n faces planes de serrage.