Brevet FR2945088A1 — publié le 20101105

Système d'écrou noyé à sertir en aveugle avec axe ajustable Domaine technique de l'invention L'invention concerne un système d'écrou noyé à sertir en aveugle, comportant - un élément à sertir comprenant une tête et un fût, le fût ayant une paroi avec une première épaisseur, constituant une zone de sertissage, du côté de la tête, et une deuxième épaisseur, supérieure à la première épaisseur, constituant une couronne d'appui d'un écrou, - l'écrou, taraudé suivant un axe longitudinal et comportant une première partie à une extrémité de l'écrou et une deuxième partie adjacente de section extérieure réduite, une face radiale de la première partie de l'écrou s'appuyant contre une première face radiale de la couronne d'appui et la deuxième partie de l'écrou étant disposée à l'intérieur de la couronne d'appui avec un jeu permettant un déplacement radial de l'écrou par rapport à l'élément à sertir. État de la technique Un écrou noyé à sertir est un écrou destiné à être solidarisé par déformation sur un support de faible épaisseur. Le support peut-être de toute nature, métallique, ou matière plastique. L'écrou noyé à sertir comprend généralement un corps métallique divisé en deux zones distinctes : une tête et un fût. La tête vient en contact, par l'intermédiaire de sa surface inférieure, avec le support sur lequel l'écrou est installé. Le fût se divise en une zone taraudée, destinée à recevoir un élément fileté de fixation, et en une zone de sertissage. La zone de sertissage est destinée à être déformée sous l'action d'une force axiale de traction appliquée sur le taraudage. Cette zone de sertissage se transforme, après déformation, en un bourrelet qui vient pincer le support contre la surface intérieure de la tête de l'écrou, assurant ainsi le maintien de l'écrou dans le support. Un tel écrou est décrit, par exemple, dans le brevet FR 2842574. Par ailleurs, le brevet US2007/0258786 décrit un système d'écrou à sertir en aveugle, avec un écrou flottant. Ce système d'écrou, représenté respectivement en coupe longitudinale et en coupe transversale sur les figures 1 et 2, comporte deux pièces : un élément à sertir 1 et un écrou 2, entièrement taraudé. L'élément à sertir 1 comprend une tête 3 et un fût 4. Le fût 4 comporte une zone de sertissage 5 à sa partie supérieure, une couronne d'appui 6 de l'écrou et des languettes déformables 7 prolongeant la couronne d'appui 6 à sa partie inférieure. L'épaisseur de la paroi de la zone de sertissage 5 est inférieure à celle de la paroi de la couronne d'appui 6 pour permettre la formation d'un bourrelet de maintien lors du sertissage du système. L'écrou 2 comporte une première partie 8 à une extrémité (inférieure sur la figure 1) de l'écrou et une deuxième partie 9, de section réduite, à l'autre extrémité (supérieure sur la figure 1). L'écrou comprend un taraudage 11 sur toute la longueur des parties 8 et 9. L'écrou est adapté pour être positionné dans l'élément à sertir 1. En effet, la deuxième partie 9 de l'écrou est de forme cylindrique et se loge dans la couronne d'appui 6 de l'élément à sertir, elle aussi de forme intérieure cylindrique. Une face radiale 10 de la première partie 8, adjacente à la deuxième partie 9 de l'écrou 2, est en appui sur une première face radiale 12 de la couronne d'appui 6. Enfin, les languettes 7 sont déformées à leur extrémité pour maintenir l'écrou 2 dans l'élément à sertir 1. La liaison de l'écrou et de l'élément à sertir est donc réalisée à l'extrémité inférieure de l'écrou, au niveau de la partie 8. Suivant la force de pression exercée par les languettes 7, l'écrou 2 peut être ou non flottant dans l'élément à sertir. En effet, un jeu est prévu entre une face longitudinale extérieure 13 de la deuxième partie 9 de l'écrou et une face longitudinale intérieure 14 de la couronne d'appui 6 de l'élément à sertir. La première partie 8 de l'écrou est de forme polygonale ou carrée (figure 2). La première partie 8 est, par exemple, maintenue dans l'élément à sertir 1 par quatre languettes 7 déformées. Ce type de système d'écrou noyé à sertir en aveugle, à rattrapage de jeu, permet un déplacement radial d'environ 0,5mm, ce qui reste très limité pour certaines applications. De plus, les dimensions extérieures d'un tel système sont grandes en raison des languettes déformées 7, de l'élément à sertir 1. Objet de l'invention L'invention a pour but un système d'écrou noyé à sertir en aveugle, remédiant aux inconvénients de l'art antérieur. Plus particulièrement, l'invention a pour but un système d'écrou noyé à sertir en aveugle, facile à réaliser, permettant un rattrapage de jeu radial plus important tout en ayant un encombrement extérieur réduit. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que l'écrou comporte une collerette, non taraudée, prolongeant la deuxième partie de l'écrou, à l'opposé de ladite extrémité de l'écrou, et en ce que la collerette est en appui contre une seconde face, quasi-radiale, de la couronne d'appui, adjacente à la zone de sertissage. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : les figures 1 et 2 représentent un système d'écrou noyé à sertir en aveugle selon l'art antérieur, en coupe, respectivement selon A-A et B-B. les figures 3 et 4 représentent, respectivement en coupe selon C-C et en vue de dessous, un mode particulier de réalisation d'un élément à sertir d'un système selon l'invention. les figures 5 et 6 représentent, respectivement, en coupe selon D-D et en vue de dessus, un mode de réalisation d'un écrou d'un système selon l'invention. la figure 7 représente un système selon l'invention après assemblage de 10 l'élément à sertir selon les figures 3 et 4 et de l'écrou selon les figures 5 et 6. la figure 8 représente un variante de réalisation du système selon l'invention, comportant un élément intermédiaire de liaison formé par un ressort spiral. 15 la figure 9 représente, en coupe, un élément intermédiaire de liaison, de type rondelles à diamètre progressif. la figure 10 représente, en coupe, un élément intermédiaire de liaison, de type élément en caoutchouc. la figure 11 représente un variante de réalisation du système selon la 20 figure 7. les figures 12 et 13 représentent deux étapes successives de sertissage du système selon la figure 8. la figure 14 représente le système de la figure 13, serti sur un support, après retrait de l'appareil de sertissage. 25 la figure 15 représente le système selon la figure 14, auquel a été appliqué un désalignement maximum de 3mm. Description de modes particuliers de réalisation 30 La figure 3 représente l'élément à sertir 1 d'un système noyé à sertir comprenant la tête 3 et le fût 4. Dans le mode de réalisation particulier illustré sur les figures 3 et 4, le fût est constitué par un cylindre creux, de diamètre interne variable. La paroi du fût a une première épaisseur, constituant la zone de sertissage 5, et une deuxième épaisseur, supérieure à la première épaisseur, constituant la couronne d'appui 6 de l'écrou 2. En variante, la zone de sertissage 5 peut avoir une forme intérieure et une forme extérieure quelconques, par exemple carrée, hexagonale... De préférence, la forme intérieure est cylindrique et la forme extérieure, selon le cas, cylindrique lisse, cylindrique moletée ou hexagonale. Les formes intérieure et extérieure de la couronne d'appui peuvent également être quelconques, de préférence, cylindriques. L'épaisseur de la paroi constitutive de la couronne d'appui 6 est supérieure à celle de la zone de sertissage 5, de manière à permettre la formation d'un bourrelet de maintien lors d'une opération ultérieure de sertissage. La couronne d'appui 6 comporte des nervures 15, radiales, sur une première face radiale 12. Dans le mode de réalisation de la figure 4, la couronne d'appui 6 comporte quatre nervures 15, disposées deux à deux perpendiculairement et de part et d'autre de l'axe longitudinal S1 de l'élément à sertir. Comme illustré sur les figures 5 et 6, l'écrou 2 comporte, à sa partie inférieure, une première partie 8 ayant la même dimension que l'élément à sertir 1, et une deuxième partie 9 adjacente, de section extérieure réduite. Les première et deuxième parties ont une forme extérieure quelconque, de préférence cylindrique. L'écrou 2 comporte, de plus, un filetage interne, ou taraudage 11, suivant un axe longitudinal S2, sur toute la longueur des première et deuxième parties 8 et 9. L'écrou 2 comporte également, à sa partie supérieure, une portion 16, non taraudée et déformable, destinée à former une collerette 20 (Fig. 7). La portion 16 prolonge la deuxième partie 9 de l'écrou 2, à l'opposé de la première partie 8. Enfin, la première partie 8 comporte, de préférence à sa périphérie, un chanfrein 17 à l'extrémité inférieure de l'écrou 2. De plus, une face radiale 10 de la première partie 8, adjacente à la deuxième partie 9, comporte des rainures radiales 18. Dans l'exemple de la figure 6, deux rainures 18 perpendiculaires sont réalisées. Dans le mode de réalisation de la figure 7, la deuxième partie 9 de l'écrou 2 est placée à l'intérieur de la couronne d'appui 6 de l'élément à sertir 1. La face radiale 10 de la première partie 8 est en appui contre la première face radiale 12 de la couronne 6. En outre, la portion 16 (Fig. 5) est déformée pour venir en appui contre une face 19 transversale, sensiblement radiale, de la couronne d'appui 6 (Fig. 3) et former la collerette 20. L'appui de la collerette 20 sur la face 19 peut être, soit direct (Fig. 7), soit indirect (Fig .8), par interposition d'au moins une pièce intermédiaire de liaison (Fig. 8). La face 19, sensiblement radiale, est de préférence légèrement oblique par rapport à un plan transversal perpendiculaire à l'axe S1. Comme illustré sur la figure 3, la hauteur h de la couronne d'appui 6 diminue de l'extérieur (h2) vers l'intérieur (hl Dans la variante de réalisation représentée à la figure 8, le système d'écrou comporte, de plus, un élément intermédiaire 21, disposé entre la collerette 20 et la face quasi-radiale 19. L'élément intermédiaire 21 peut être de toute forme. Cependant, il doit permettre la mobilité radiale de l'écrou avec un effort résistant minimum. L'élément intermédiaire 21 est, de préférence, un ressort spiral, comme représenté à la figure 8. Il peut également être constitué par un jeu de rondelles à diamètre progressif (Fig. 9) ou par un élément en caoutchouc (Fig.10). L'élément intermédiaire 21 permet la liaison entre l'élément à sertir 1 et l'écrou 2, ainsi qu'un désalignement plus important que dans le cas d'un appui direct (Fig. 7). Dans les modes de réalisation des figures 8 à 10, le déplacement radial ou désalignement maximum est de l'ordre de 3mm. Ainsi, le système d'écrou noyé à sertir décrit ci-dessus permet un désalignement ou rattrapage de jeu jusqu'à six fois plus important qu'un système selon l'art antérieur. De plus, du fait que la liaison entre l'écrou et l'élément à sertir est réalisée, en totalité à l'intérieur de l'élément à sertir, et non pas en partie à son extrémité comme dans l'art antérieur, l'encombrement extérieur du système est réduit. Le système d'écrou noyé à sertir comporte, de préférence, un système antirotation. Un tel système offre un couple résistant au vissage, serrage et dévissage d'un élément fileté de fixation dans l'écrou 2. En revanche, un tel système ne doit pas entraver la mobilité radiale de l'écrou 2 dans l'élément à sertir 1. Dans les deux modes de réalisation précédents (Fig. 7 et 8), les nervures 15 et les rainures 18 constituent des éléments complémentaires, formés respectivement sur la première face radiale 12 de la couronne d'appui 6 et sur la face radiale 10 de l'écrou 2. Un tel système anti-rotation, empêche la rotation de l'écrou dans l'élément à sertir lorsque les nervures 15 sont en appui dans les rainures 18. Dans le mode de réalisation particulier de la figure 11, le système antirotation comporte un autre type d'éléments complémentaires. En effet, le système anti-rotation comporte avantageusement au moins un épaulement (méplat interne) sur la première face radiale 12 de la couronne d'appui 6, et au moins un épaulement complémentaire (méplat externe) sur la face radiale 10 de la première partie 8 de l'écrou. Ces épaulements sont avantageusement réalisés par fraisage de ces surfaces radiales. Les figures 12 et 13 représentent les étapes de sertissage en aveugle du système d'écrou noyé décrit ci-dessus. Le système d'écrou est installé dans un logement 22 d'un support 23. Le système d'écrou est en appui sur le support 23 par une face radiale intérieure 24 de la tête 3 (Fig. 3). Un appareil de sertissage est posé sur une face radiale supérieure 25 de la tête 3 (Fig. 3). L'appareil de sertissage comprend une enclume 26 et une tige de traction 27 située dans un orifice traversant l'enclume 26. L'enclume comporte un épaulement entre une première partie et une deuxième partie de section réduite. L'épaulement comporte une face radiale 28, venant en appui sur la face radiale supérieure 25 de la tête 3 de l'élément à sertir, et une face longitudinale 29, placée à l'intérieur de l'élément à sertir 1. Puis, la tige de traction 27 est vissée dans l'écrou 2. L'épaulement de l'enclume 26 permet ainsi le centrage de l'écrou 2 sur l'élément à sertir 1. Les axes S1 et S2 sont alors confondus. Le système d'écrou à sertir est alors introduit dans le logement 22 du support 23. Les contraintes radiales exercées par le système d'écrou sur le logement 22 sont idéalement réparties. De plus, le chanfrein 17 de l'écrou 2 favorise également l'installation du système dans le support. Un effort axial est ensuite exercé par la tige de traction 27 sur le filetage 11 de l'écrou 2, déformant ainsi la zone 5 pour former un bourrelet 30 de sertissage, assurant le maintien du système d'écrou contre la face inférieure du support 23. Le système d'écrou après sertissage est illustré à la figure 13. La figure 14 représente le système d'écrou de la figure 13 après retrait de l'appareil de sertissage. L'écrou 2 est alors centré dans l'élément à sertir 1. Le désalignement des axes est donc nul (Si et S2 confondus). Lors d'une 3o utilisation ultérieure (Fig. 15), un élément de fixation (non représenté) est vissé dans l'écrou 2, permettant ainsi de fixer une pièce (non représentée) au support 23, en permettant un rattrapage de jeu d de la pièce par rapport au support 23, par désalignement de l'axe S1 de l'élément à sertir 1 et de l'axe S2 de l'écrou 2. Ce rattrapage peut être compris entre -3mm et +3mm environ. 10 Revendications1. Système d'écrou noyé à sertir en aveugle, comportant - un élément à sertir (1) comprenant une tête (3) et un fût (4), le fût ayant une paroi avec une première épaisseur, constituant une zone de sertissage (5), du côté de la tête, et une deuxième épaisseur, supérieure à la première épaisseur, constituant une couronne d'appui (6) d'un écrou (2), - l'écrou (2), taraudé suivant un axe longitudinal (S2) et comportant une première partie (8) à une extrémité de l'écrou et une deuxième partie (9) adjacente de section extérieure réduite, une face radiale (10) de la première partie (8) de l'écrou s'appuyant contre une première face radiale (12) de la couronne d'appui (6) et la deuxième partie (9) de l'écrou étant disposée à l'intérieur de la couronne d'appui avec un jeu permettant un déplacement radial de l'écrou par rapport à l'élément à sertir, système caractérisé en ce que l'écrou (2) comporte une collerette (20), non taraudée, prolongeant la deuxième partie (9) de l'écrou, à l'opposé de ladite extrémité de l'écrou, et en ce que la collerette (20) est en appui contre une seconde face (19), quasi-radiale, de la couronne d'appui (6), adjacente à la zone de sertissage (5). 2. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couronne d'appui (6) a une hauteur qui diminue de l'extérieur vers l'intérieur. 3. Système selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la 25 collerette (20) est constituée par une portion (16) déformée de l'écrou (2). 4. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comporte un élément intermédiaire (21) de liaison entre la collerette (20) de l'écrou (2) et la seconde face (19), quasi-radiale, de la couronne 30 d'appui (6) de l'élément à sertir (1). 5. Système selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'élément intermédiaire (21) est constitué par un ressort spiral, un jeu de rondelles à diamètre progressif ou un élément en caoutchouc. 6. Système selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un système anti-rotation comprenant des éléments complémentaires sur la première face radiale (12) de la couronne d'appui (6) et sur la face radiale (10) de la première partie (8) de l'écrou (2). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système antirotation comporte au moins un épaulement sur la première face radiale (12) de la couronne d'appui (6) et au moins un épaulement complémentaire sur la face radiale (10) de la première partie (8) de l'écrou (2). 8. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que le système antirotation comporte au moins une nervure (15) sur la première face radiale (12) de la couronne d'appui (6), et au moins une rainure (18) complémentaire sur la face radiale (10) de la première partie (8) de l'écrou (2). 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que le système antirotation comporte deux rainures (18) perpendiculaires et deux nervures (15) complémentaires, alignées.