Brevet FR2902473A1 — publié le 20071221

"Dispositif formant écrou à montage rapide". La présente invention concerne un dispositif formant écrou de serrage. Le montage d'une vis dans un écrou pour maintenir fixement des pièces entre elles en prise entre la tête de vis et l'écrou est classiquement obtenu par vissage de la tige filetée de la vis dans l'écrou taraudé. Un tel montage peut s'avérer fastidieux et long notamment lorsque les pièces à contraindre se trouvent au milieu d'une tige filetée qui présente une longueur pouvant atteindre le mètre et ce, même en utilisant une visseuse ouverte. Les publications US 5,139,381 et US 6,033,169 décrivent des ecrous comportant une base creuse longitudinale de réception d'éléments taraudés susceptibles d'adopter une position écartée pour l'insertion axiale aisée de la tige filetée d'une vis à travers le dit écrou, et une position enserrée en prise avec les filets de la dite tige filetée permettant d'assurer le maintien fixe des pièces à contraindre par serrage entre le dit écrou et la tête de la vis. Mais les écrous décrits dans ces deux publications nécessitent l'utilisation de pièces complexes et nombreuses qui obligent une manipulation délicate de l'écrou par l'utilisateur pour actionner les éléments taraudés en position enserrés. La présente invention qui permet de pallier les inconvénients précités porte sur un dispositif formant écrou de serrage comportant une base creuse longitudinale de réception d'éléments taraudés susceptibles d'adopter une position écartée pour l'insertion axiale aisée de la tige filetée d'une vis à travers le dit écrou, et une position enserrée en prise avec les filets de la dite tige filetée permettant d'assurer le maintien fixe de pièces à contraindre par serrage entre le dit écrou et la tête de vis et est essentiellement caractérisée en ce que les moyens d'enserrage des éléments taraudés sont actionnés par effort de placage axial de l'écrou contre les pièces à contraindre. Avantageusement, des éléments de came mobiles sont montés dans la base creuse de l'écrou et leur face interne coopère avec la face externe des éléments taraudés de façon que le placage axial de cet écrou contre les pièces à contraindre entraîne les éléments de cames en translation dans la base creuse et provoque l'enserrage des éléments taraudés autour de la tige filetée de la vis. De préférence, les éléments de cames et les éléments taraudés présentent respectivement des faces internes et des faces externes qui sont planes et ascendantes depuis la face avant de l'écrou en contact avec les pièces à contraindre, de sorte que chaque élément de came est en contact glissant avec un élément fileté correspondant. Plus avantageusement, le dispositif de l'invention comporte des moyens de maintien fixe des éléments taraudés en position écartée permettant de maintenir ces éléments taraudés régulièrement espacés autour d'une même circonférence en appui radial contre une partie au moins de la face interne des éléments de came correspondant (eux-mêmes régulièrement espacés autour d'une même circonférence en étant en appui radial contre une partie au moins de la face interne de la base creuse et axialement partiellement emmanchés dans cette base creuse du coté des pièces à contraindre. Dans ce cadre, on peut prévoir que les éléments taraudés et les éléments filetés sont aimantés et que la base creuse de l'écrou est métallique. Selon un second mode de réalisation de l'invention, 35 une pièce de maintien des éléments de cames en position partiellement emmanchés dans la base creuse de l'écrou est prévue. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple et dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique éclatée en 10 perspective du dispositif formant écrou de l'invention selon un premier mode de réalisation ; - la figure 2 est une vue schématique du dispositif de l'invention selon le premier mode de réalisation et selon la flèche II de la figure 1 ; 15 - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le premier mode de réalisation lorsque les éléments taraudés non visibles sont en position écartée et que les éléments de came sont partiellement emmanchés dans la base creuse ; 20 - la figure 4 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le premier mode de réalisation avec un arrachement partiel du dispositif lorsque les éléments taraudés sont en position écartées et que les éléments de came sont partiellement emmanchés 25 dans la base creuse ; - la figure 5 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le premier mode de réalisation avec un arrachement partiel du dispositif lorsque les éléments taraudés sont en position enserrée 30 et que les éléments de came sont totalement emmanchés dans la base creuse ; - la figure 6 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon un second mode de réalisation lorsque les éléments de came sont 35 partiellement emmanchés dans la base creuse de l'écrou et sont maintenus dans cette position par une pièce d'attache ; et - la figure 7 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le second mode de réalisation avec un arrachement partiel du dispositif lorsque les éléments de came sont partiellement emmanchés dans la base creuse de l'écrou ; - la figure 8 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon un troisième mode de réalisation comportant un noyau pour vis longue dans la base creuse ; - la figure 9 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le troisième mode de réalisation pour lequel le noyau est partiellement dans la base creuse ; -la figure 10 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon le troisième mode de réalisation pour lequel le noyau est extrait de la base creuse ; et - la figure 11 est une vue en perspective du dispositif de l'invention selon un quatrième mode de réalisation comportant un noyau pour vis courte dans la base creuse. En référence aux figures 1 et 2, le dispositif formant écrou 0 de l'invention comporte une base creuse 1, trois éléments taraudés 2a,2b,2c, et trois éléments de came 3a,3b,3c. La base creuse 1 s'étend longitudinalement selon un axe XX' en présentant une face externe hexagonale 4, une face interne 7 comportant trois rainures rectangulaires régulièrement espacées autour d'une même circonférence 8a,8b,8c formant logement des éléments taraudés 2a,2b,2c et des éléments de came correspondants (3a,3b,3c), et une paroi arrière plane 5 munie d'un orifice circulaire 6 de diamètre au moins égal au diamètre de la tige fileté non représentée sur les figures et destinée à traverser la base creuse 1. Chaque élément taraudé 2a,2b,2c présente une forme générale de coin comportant une face avant de faible épaisseur 14a,14b,14c, une face arrière plane 9a,9b,9c destinée à venir en appui contre la paroi arrière 5 de la base creuse 1, deux faces latérales parallèles 10a,10b, 10c ; lla,llb,llc destinées à venir en contact glissant avec les parois latérales 12a,12b,12c ; 13a,13b,13c des rainures rectangulaires 8a,8b,8c de la base creuse 1. Par ailleurs, la face interne 14a,14b,14c de chaque élément taraudé 2a,2b,2c est taraudée et arquée de sorte que, comme il sera vu plus loin, lorsque les faces latérales 10a,10b,10c ; lla,llb,llc de chaque élément taraudé 2a,2b,2c sont en contact les unes aux autres, les faces internes 14a,14b,14c de ces éléments taraudés forment une paroi cylindrique taraudée venant en prise autour des filets de la tige filetée montée dans l'écrou 0. De plus, chaque élément taraudé 2a,2b,2c présente une face externe plane et ascendante 15a,15b,15c depuis la face avant correspondante 14a, 14b,14c. En référence aux même figures 1 et 2, les trois éléments de came 3a,3b,3c présentent une longueur sensiblement égale à la longueur de la base creuse 1. Par ailleurs ces éléments de came 3a,3b,3c présentent également une forme générale de coin et comportent une face arrière plane 22a,22b,22c et une face externe plane 20a,20b,20c destinée à venir en contact glissant contre les fonds respectifs 21a,21b,21c des rainures rectangulaires 8a,8b,8c de la base creuse 1. La face interne 23a,23b,23c de ces éléments de came 3a,3b,3c est essentiellement plane et ascendante depuis la face arrière correspondante 22a,22b,22c de sorte que la face arrière 25a,25b,25c de chaque élément de came 3a,3b,3c est de faible épaisseur. Cette face interne 23a,23b,23c présente un creux 24a,24b,24c s'étendant depuis la face arrière correspondant 22a,22b,22c jusqu'à environ la moitié de la longueur de cette face interne 23a,23b,23c de façon à ne pas gêner l'insertion de la tige filetée dans la base creuse 1. Pour assurer le fonctionnement de l'écrou 0 de l'invention, les éléments taraudés 2a,2b,2c et les éléments de cames 3a,3b,3c sont emmanchés axialement dans la base creuse 1, chaque élément de came 3a,3b,3c étant disposé dans l'alignement axial d'un élément taraudé 2a,2b,2c et chaque rainure 8a,8b,8c recevant ainsi une paire d'éléments formée par un élément de came 3a,3b,3c pris en sandwich entre un élément taraudé correspondant 2a,2b,2c et la face interne 7 de la base creuse 1. En référence à la figure 4, pour permettre le glissement axial de la tige filetée à travers la base creuse 1, les éléments taraudés 2a,2b,2c sont en position écartée dans laquelle ils sont en appui par leur face arrière 9a,9b,9c contre la paroi arrière 5 de la base creuse 1 en étant régulièrement espacés autour d'une même circonférence et les éléments de came 3a,3b,3c sont également régulièrement espacés autour d'une même circonférence en étant positionnés dans les rainures rectangulaires 8a,8b,8c entre le fond 21a,21b,21c de ces rainures 8a,8b, 8c et la face externe plane ascendante 15a,15b,15c de chaque élément taraudé 2a,2b,2c. Pour maintenir les éléments taraudés 2a,2b,2C en position régulièrement espacée permettant de laisser glisser axialement la tige filetée, les éléments de came 3a,3b,3c sont partiellement emmanchés dans la base creuse 1 de l'écrou 0 de sorte que la partie la plus arrière de ces éléments de came 3a,3b,3c dépasse du coté des pièces à contraindre non représentées et que le bord transversal externe arrière 19a de chaque élément taraudé 2a,2b,2c est en appui de contact contre la face interne 7 de la base creuse 1. De plus, des éléments de came 3a,3b,3c et les éléments taraudés 2a,2b,2c sont aimantés de sorte que leur maintien dans la position représentée sur la figure 4 est possible par magnétisme entre les éléments de cames 3a,3b,3c et la base creuse métallique 1 de l'écrou 0, et magnétisme entre les éléments taraudés 2a,2b,2c et d'une part, les éléments de cames 3a,3b,3c et d'autre part, la base creuse 1. Lorsque la tête de la vis et l'écrou 0 viennent tangenter chacune de leur coté les pièces à contraindre, l'utilisateur applique un effort de plaquage axial de l'écrou 0 contre les pièces à contraindre dans le sens de la flèche référencée 25 sur la figure 5 qui suffit à provoquer l'emmanchement total des éléments de came 3a,3b,3c dans la base creuse 1 par glissement des faces internes 23a,23b,23c de ces éléments de came 3a,3b,3c contre les faces externes 15a,15b,15c des éléments taraudés 2a,2b,2c. De cette façon, les faces avant 25a,25b,25c des éléments de came 3a,3b,3c viennent alors en appui contre la paroi arrière 5 de la base creuse 1 et les trois éléments 2a,2b,2c taraudés sont, par effet de rapprochement radial, en contact latéral les uns des autres en formant de cette sorte un taraudage cylindrique enserrant les filets de la tige filetée. Par quelques rotations de la tige filetée relativement à l'écrou 0, l'utilisateur peut alors serrer pour fixation solide les pièces à contraindre. Selon un second mode de réalisation et en référence aux figures 6 et 7, le dispositif formant écrou de l'invention comporte en outre une pièce d'attache de forme annulaire plane 28 et comportant trois tiges 27a,27b permettant de maintenir les éléments de came 3a,3b,3c en position partiellement emmanchée dans la base creuse 1 tant que les éléments taraudés 2a,2b,2c sont en position écartée et ceci afin d'éviter l'emmanchement accidentel des éléments de came 3a,3b,3c dans la base creuse avant que la tige filetée n'ait totalement glissé dans l'écrou O. Pour maintenir les éléments de came 3a,3b,3c en position partiellement emmanchée, chaque tige 27a,27b,27c est emmanchée à force entre les éléments de cames 3a,3b,3c et la base creuse 1. Au moment du plaquage axial de l'écrou 0 contre les pièces à contraindre et rapprochement radial des éléments, la pièce d'attache 28 peut être séparée des éléments de cames 3a,3b,3c par traction ou bien être maintenu en place sur le système. Cette pièce d'attache peut être aussi bien en plastique que métallique. Pour aider au maintien des éléments de came 3a,3b,3c en position partiellement emmanchée tant que la tige filetée n'est pas complètement dans la base creuse 1, il est possible de prévoir la présence d'un noyau cylindrique 27 de diamètre égal au diamètre formé par les éléments taraudés aimantés 2a,2b,2c en position écartée afin de prévenir la chute de ces éléments taraudés 2a,2b,2c dans la base creuse 1 lors d'un choc par exemple. Comme représenté sur la figure 8, avant utilisation 30 de l'écrou 0, le noyau cylindrique 27 est en place dans la base creuse. En référence aux figures 9 et 10, lorsque la tige filetée non représentée est insérée dans l'écrou 0, elle pousse le noyau cylindrique 27 du coté opposé aux pièces 35 à contraindre jusqu'à ce que ce noyau 27 soit totalement sorti en dehors de l'écrou 0 en passant à travers l'orifice 28 de la pièce d'attache 26. Le noyau cylindrique 27 des figures 8 à 10 est particulièrement adapté aux tiges filetées de vis longues permettant d'expulser totalement le noyau 27 de la base creuse 0 lors du montage de cette tige dans l'écrou O. En référence à la figure 11, le noyau cylindrique 28 est adapté à une tige filetée de vis plus courte et présente à cet effet une tête plate de préhension manuelle 29 puisque la vis ne serait pas assez longue pour expulser totalement le noyau 28 de la base creuse 1. Ainsi, dans cet exemple, après accrochage des filets des éléments taraudés 2a,2b,2c sur la tige filetée, l'utilisation tirera sur la tête plate 29 du noyau cylindrique 28 pour extraire ce noyau 28 de la base creuse 1 et pour procéder à l'emmanchement des éléments de cames 3a,3b,3c dans la base creuse 1 suivi du vissage final de la tige filetée. Alternativement, on pourrait prévoir pour le maintien des éléments taraudés 2a,2b,2c, un principe de glissière via un principe de queue d'aronde entre ces éléments taraudés 2a,2b,2c et les éléments de cames 3a,3b,3c. REVENDICATIONS 1. Dispositif formant écrou de serrage comportant une base creuse longitudinale de réception d'éléments taraudés susceptibles d'adopter une position écartée pour l'insertion axiale aisée de la tige filetée d'une vis à travers le dit écrou, et une position enserrée en prise avec les filets de la dite tige filetée permettant d'assurer le maintien fixe de pièces à contraindre par serrage entre le dit écrou et la tête de vis, caractérisé en ce que les moyens d'enserrage (3a,3b,3c) des éléments taraudés (2a,2b,2b) sont actionnés par effort de placage axial de l'écrou (0) contre les pièces à contraindre. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend des éléments de came mobiles (3a,3b,3c) montés dans la base creuse (1) de l'écrou (0) et dont la face interne (23a,23b,23c) coopère avec la face externe (15a,15b,15c) des éléments taraudés (2a,2b,2c) de façon que le placage axial de cet écrou (0) contre les pièces à contraindre entraîne les éléments de cames (3a,3b,3c) en translation dans la base creuse (1) et provoque l'enserrage des éléments taraudés (2a,2b,2c) autour de la tige filetée de la vis. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments de cames (3a,3b,3c) et les éléments taraudés (2a,2b,2c) présentent respectivement des faces internes (23a,23b,23c) et des faces externes (15a,15b,15c) qui sont planes et ascendantes depuis la face avant (22a,22b,22c) de l'écrou (0) en contact avec les pièces à contraindre, de sorte que chaque élément de came (3a,3b,3c) est en contact glissant avec un élément fileté (2a,2b,2c) correspondant. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé 35 en ce qu'il comporte des moyens de maintien fixe deséléments taraudés (2a,2b,2c) en position écartée permettant de maintenir ces éléments taraudés (2a,2b,2c) régulièrement espacés autour d'une même circonférence en appui radial contre une partie au moins de la face interne (23a,23b,23c) des éléments de came correspondant (3a,3b,3c) eux-mêmes régulièrement espacés autour d'une même circonférence en étant en appui radial contre une partie au moins de la face interne (7) de la base creuse (1) et axialement partiellement emmanchés dans cette base creuse (1) du coté des pièces à contraindre. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que les éléments taraudés (2a,2b,2c) et les éléments filetés (3a,3b,3c) sont aimantés et en ce que la base creuse (1) de l'écrou (0) est métallique. 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce qu'il comporte une pièce de maintien (26) des éléments de cames (3a,3b,3c) en position partiellement emmanchés dans la base creuse (1) de l'écrou (0).