Brevet FR2941274A1 — publié le 20100723

BAGUE DE MAINTIEN ET DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE PIECE CONTRE UNE AUTRE PIECE [000l] La présente invention concerne une bague de maintien d'une pièce sur une tige et un dispositif de fixation d'une pièce contre une autre pièce. [0002] Certaines étapes dans le montage de systèmes mécaniques, nécessitent de maintenir deux pièces en contact l'une contre l'autre avec une grande rigueur d'alignement avant de serrer les pièces l'une sur l'autre pour les fixer définitivement. 1 o C'est par exemple le cas lors de l'assemblage d'une boîte de vitesse avec un groupe moto propulseur (GMP) dans le domaine de la construction automobile. Un défaut de placage provoque un mauvais serrage. [0003] Un besoin se fait donc sentir de pouvoir maintenir deux pièces l'une contre l'autre avec précision avant de procéder à une fixation définitive mécaniquement 15 forte, notamment par serrage. [0004 On connaît déjà des dispositifs de maintien de deux pièces l'une contre l'autre. Ainsi, le document JP2001-12425 divulgue un dispositif comprenant une tige à crémaillère qui traverse les deux pièces en laissant dépasser une extrémité libre. On fait glisser une bague sur la tige à crémaillère jusqu'à la mettre en contact avec 20 l'une des pièces. On casse ensuite la tige à crémaillère à ras de la pièce en gardant la bague en place. Les dispositifs connus de ce type permettent de maintenir deux pièces l'une contre l'autre mais présentent l'inconvénient d'empêcher ensuite une fixation mécaniquement forte, notamment par serrage. [0005] Pour palier les inconvénients de l'état connu de la technique, la présente 25 invention a pour but de pouvoir maintenir une pièce sur une tige avant de fixer fortement la pièce contre une autre au moyen de la tige. [0006] A cet effet, l'invention a pour objet une bague de maintien d'au moins une pièce sur une tige, comprenant une face de contact destinée à être serrée contre la pièce par déplacement axial de la bague le long de la tige et des moyens de blocage 30 axial contre un mouvement de desserrage, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux segments de cylindre reliés par au moins deux liens frangibles qui permettent aux segments d'être séparés radialement sous l'effet d'une pression prédéterminée exercée contre une face de la bague opposée à la face de contact. [0007] Particulièrement, un lien frangible comprend une partie amincie qui se casse par écartement des segments. [0008] Plus particulièrement, les moyens de blocage axial font partie intégrante des segments de cylindre. [0009] Avantageusement, les liens frangibles sont situées entre les moyens de blocage axial et la face de contact. [ooio] Dans un mode de mise en oeuvre préférée, les segments définissent la face opposée à la face de contact sous forme d'un tronc de cône qui se resserre en direction de la surface de contact. [0011] Particulièrement, les moyens de blocage comprennent un ergot orienté obliquement vers la face opposée à la face de contact. [0012] Plus particulièrement, chaque lien frangible comprend un ou plusieurs brins qui relient deux segments. [0013] Plus particulièrement encore, les segments sont en nombre supérieur ou égal à trois. [0014] De préférence, les liens frangibles suivent une ligne circulaire centrée sur un centre de la bague. [0015] Avantageusement, la bague est réalisée en matière plastique. [0016] L'invention a aussi pour objet un dispositif de fixation d'une première pièce contre une deuxième pièce. Le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend une tige filetée fixée sur la deuxième pièce et traversant la première pièce ; une bague de maintien selon l'invention pour maintenir la première pièce sur la tige filetée ;un écrou adapté pour être vissé sur la tige filetée de façon à exercer une pression de rupture sur une face opposée à une face de la bague en contact avec la première pièce. [0017] L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement dans la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention et dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective de bague de maintien conforme à l'invention ; la figure 2 est une vue en perspective d'un montage de pièces utilisant la bague selon l'invention ; la figure 3 est une vue en coupe du montage de la figure 2 ; la figure 4 est une vue schématique pour expliquer le comportement de la bague dans un mouvement orienté vers les pièces à maintenir ; la figure 5 est une vue schématique pour expliquer le comportement de la bague dans un mouvement contraire à celui de la figure 4 ; la figure 6 est une vue en perspective d'un montage semblable à celui de la figure 2 sur lequel est ajouté un écrou conformément à l'invention ; la figure 7 est une vue en coupe pour montrer les interactions de l'écrou avec la bague de maintien ; la figure 8 est une vue de dessus de la bague conforme à un mode de réalisation de l'invention ; la figure 9 est une vue de détail sur un lien frangible conforme à l'invention. [oois] En référence à la figure 1, une bague 4, comprend plusieurs segments de cylindre 13, trois à titre illustratif sur la figure 1, reliés entre eux par des liens 12 frangibles. Les segments ainsi réunis forment un cylindre qui comprend une face 5 plane et discontinue au niveau d'espacements qui séparent les segments de cylindre et une face 6 opposée à la face 5 discontinue elle aussi au niveau des espacements. [0019] Chaque segment de cylindre est formé d'un corps creux qui comprend une première paroi 8 tournée vers l'axe de révolution du cylindre et qui part de la face 5 et qui se rapproche de l'axe de révolution du cylindre de façon à former un ergot 9 cintré et orienté obliquement vers la face 6 opposée à la face 5. La paroi 8 délimite ainsi une ouverture traversante 7 dont le diamètre au niveau de la face 5, est légèrement supérieur à celui d'une tige que nous décrirons par la suite et dont le diamètre au niveau de l'ergot 9 est légèrement inférieur à celui de la tige. [0020] Le corps creux qui forme chaque segment 13 de cylindre, comprend deux parois radiales 21, 22 qui font chacune face à une paroi de même nature d'un autre segment. Le lien frangible 12 est ancré à une extrémité sur l'une des parois radiales et à l'autre extrémité, sur la paroi radiale d'un autre segment à laquelle elle fait face. Le corps creux comprend aussi une paroi extérieure 20 sensiblement concentrique à la paroi 8 et qui relie les deux parois radiales 21, 22. [0021] La section commune de chacune des quatre parois 8, 20, 21, 22 avec la 1 o face plane 5 définit un quadrilatère courbe dont la rigidité permet d'assurer un appui de serrage sur une pièce mécanique. Une cinquième paroi 11 sur la face 6 opposée à la face 5, couvre le corps creux. [0022] De préférence, la bague 4 est réalisée dans une matière plastique semi rigide recyclable qui, conjuguée à la nature creuse des segments, offre de bonnes 15 qualités en terme de légèreté et permet de réduire le coût et de minimiser l'impact environnemental de la bague 4. Les dimensions globales de la bague 4 sont comparables à celles d'un écrou classique. [0023] En référence aux figures 2 et 3, la bague 4 est utilisée pour maintenir une pièce 1 contre une pièce 2 avant sa fixation définitive. Comme nous allons le voir, la 20 bague 4 est particulièrement utile pour positionner la pièce 1 contre la pièce 2 sans relâcher la pièce avant de l'avoir serrée complètement. [0024] Une tige filetée 3 est fixée sur la pièce 2 de façon à traverser une ouverture pratiquée à cet effet dans la pièce 1. Après application de la pièce 1 contre la pièce 2 en faisant passer la tige filetée 3 à travers la pièce 1, on saisit une bague du type 25 de la bague 4 que l'on fait glisser en translation le long de la tige filetée 3 jusqu'à mettre la face 5 en contact avec la pièce 1. [0025] On voit sur la figure 3 que la bague 4 permet de maintenir la pièce 1 sur la tige 3 en serrant la face 5 de contact contre la pièce 1 par déplacement axial de la bague 4 le long de la tige 3. Les ergots 9 constituent des moyens de blocage axial 30 contre un mouvement de desserrage. [0026] On voit sur la figure 8 que chaque lien frangible 12, 14, 16 comprend un brin qui relie respectivement deux segments 17 et 13, 13 et 15 puis 15 et 17 en suivant une ligne sensiblement circulaire centrée sur un centre de la bague. [0027] On observe sur la figure 1 que les liens frangibles sont situés entre les moyens 9 de blocage axial et la face 5 de contact. Cette disposition particulière des moyens de blocage a deux effets techniques avantageux. [0028] Le premier effet technique avantageux s'observe sur la figure 4 qui illustre un déplacement axial de la bague 4 le long de la tige vers la position de serrage. Un tel déplacement est typiquement obtenu par application d'une force contre la face 6 1 o dirigée vers la pièce 1. L'application de cette force crée un couple qui fait pivoter le ou les segments sur lesquels la force est appliquée, autour des liens frangibles qui relient ces segments aux autres segments. Le sens de pivotement qui résulte de la force dirigée vers la pièce 1 est dans le sens représenté par les flèches orientées vers l'extérieur qui ont tendance à écarter de la tige, les ergots 9 qui font partie 15 intégrante des segments. Cet écartement des moyens de blocage facilite le déplacement axial de la bague dans le sens du serrage. [0029] Le deuxième effet technique avantageux s'observe sur la figure 5 qui illustre un effort axial de la pièce 1 contre la bague 4 par la face 5 de contact dans un mouvement de desserrage le long de la tige. L'application de cet effort contre la face 20 5 de contact, crée un couple qui a tendance à faire pivoter le ou les segments sur lesquels l'effort est appliqué, autour des liens frangibles qui relient ces segments aux autres segments. Le sens de pivotement qui résulte de l'effort exercé par la pièce 1, est dans le sens représenté par les flèches orientées vers l'intérieur. Ce pivotement resserre contre la tige, les ergots 9 qui font partie intégrante des segments. Ce 25 resserrage des moyens de blocage s'oppose au déplacement axial de la bague dans le sens du desserrage. [0030] La figure 8 est une vue de la face 6 opposée à la face 5 de contact. On note sur la figure 8 en combinaison avec les figures 1 et 7 que les segments 13, 15, 17 définissent la face 6 opposée à la face 5 de contact sous forme d'un tronc de cône 30 qui se resserre en direction de la surface de contact. Le terme � cône � est à prendre dans son acception la plus large. On voit par exemple sur la figure 7 que la face 6 opposée à la face 5, comprend une paroi 11 qui définit une forme proche d'un paraboloïde de révolution autour de l'axe central de la bague 4. [0031] Pour réaliser une fixation mécaniquement forte et réversible de la pièce 1 sur la pièce 2, on introduit un écrou 10, de type classique, contre la bague 4 en le vissant sur la tige filetée 3 comme représenté en figure 6. [0032] Comme on le voit sur la figure 7, le vissage de l'écrou 10 sur la tige filetée, génère une pression qui s'exerce contre la paroi 11 de la face 6. La pression génère une force perpendiculaire à la paroi 11 au point de contact entre l'écrou 10 et la paroi 11. Une composante radiale de la force qui résulte de la géométrie oblique de la paroi au point de contact, écarte les segments 13, 15, 17. [0033] En référence à la figure 9, le lien frangible 12 comprend une partie amincie 18 en son centre. Le brin qui constitue le lien 12 comprend deux branches qui partent chacune de la partie amincie pour s'ancrer chacune sur un segment différent. Les branches font entre elles un angle largement ouvert. L'augmentation d'écartement entre les segments a pour effet d'aplatir l'angle entre les branches du lien 12 dont résulte une contrainte de cisaillement sur la partie amincie 18. [0034] On comprend que l'effet de l'invention est réalisé dès que la bague comprend deux segments reliés par un lien frangible sur chaque paire de paroi en regard l'une de l'autre. [0035] Pour faciliter l'évacuation de la bague après rupture des liens, la bague comprend de préférence un nombre de segments supérieur ou égal à trois. Ceci diminue la probabilité pour qu'un segment chevauche la tige en position stable après rupture des liens. [0036] L'invention est particulièrement intéressante pour réduire les temps de cycle sur les chaînes de montage industrielles car l'enfilage de la bague sur la tige filetée se fait par un déplacement rapide en translation. La pièce étant maintenue par la bague, il n'est plus nécessaire de la maintenir d'une autre manière pour fixer la pièce en vissant un écrou sur la tige. L'élimination de la bague qui résulte de sa rupture sous la pression de l'écrou, ne fait plus intervenir de phase de démontage d'un dispositif de maintien connexe après serrage de l'écrou. REVENDICATIONS1. Bague de maintien (4) d'au moins une pièce sur une tige, comprenant une face (5) de contact destinée à être serrée contre la pièce par déplacement axial de la bague le long de la tige et des moyens (9) de blocage axial contre un mouvement de desserrage, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins deux segments de cylindre (13, 15, 17) reliés par au moins deux liens (12, 14, 16) frangibles qui permettent aux dits segments d'être séparés radialement sous l'effet d'une pression prédéterminée exercée contre une face (6) de la bague opposée à la face de contact. 2. Bague de maintien selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un lien (12, 14, 16) frangible, comprend une partie amincie (18) qui se casse par écartement des segments. 3. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que les moyens (9) de blocage axial font partie intégrante des segments (13, 15, 17). 4. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les liens (12, 14, 16) frangibles sont situées entre les moyens (9) de blocage axial et la face (5) de contact. 5. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les segments (13, 15, 17) définissent la face opposée à la face de contact sous forme d'un tronc de cône qui se resserre en direction de la surface de contact. 6. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens (9) de blocage comprennent un ergot orienté obliquement vers la face opposée à la face de contact. 7. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque lien frangible comprend un brin qui relie deux segments. 8. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les segments sont en nombre supérieur ou égal à trois. 9. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que les liens frangibles suivent une ligne circulaire centrée sur le centre de la bague. 10. Bague de maintien selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en matière plastique. 11. Dispositif de fixation d'une première pièce (1) contre une deuxième pièce (2) comprenant une tige filetée (3) fixée sur la deuxième pièce (2) et traversant la 1 o première pièce (1) ; une bague de maintien (4) selon l'une des revendications précédentes pour maintenir la première pièce sur la tige filetée, un écrou (10) adapté pour être vissé sur la tige filetée de façon à exercer une pression de rupture sur une face (6) opposée à une face (5) de ladite bague (4) en contact avec la première pièce.