Brevet FR2983268A1 — publié le 20130531

DISPOSITIF DE FIXATION MUNI D'UN SYSTEME DE PROTECTION D'UNE PIECE ANNEXE ET PROCEDE D'UTILISATION ASSOCIE [1] DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION [2] L'invention concerne un dispositif de fixation muni d'un système de protection d'une pièce annexe ainsi que le procédé d'utilisation associé à ce dispositif. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans le domaine de l'aéronautique pour protéger une pièce susceptible d'être endommagée par une vis utilisée avec le dispositif de fixation. [3] ETAT DE LA TECHNIQUE [04] On connait des dispositifs de fixation permettant d'assembler deux pièces entre elles avec un système classique de type vis et écrou. Ces dispositifs de fixation permettent de maintenir en position l'écrou lors de l'assemblage afin de ne pas avoir à maintenir l'écrou lors du vissage. Ces dispositifs de fixation sont souvent utilisés lorsque la zone de l'écrou est inaccessible pour bloquer en rotation l'écrou avec une clé. [5] A cet effet, ces dispositifs comportent deux branches aptes à pincer le bord d'une première pièce. Deux orifices permettent le passage d'une vis à travers les branches. Un écrou, solidaire à une face externe d'une des branches, permet le vissage de la vis. Une deuxième pièce est positionnée contre la face externe de la branche ne portant pas l'écrou. L'assemblage des deux pièces entre elles est effectué par le passage de la vis à l'intérieur des ouvertures des deux pièces et le vissage de la vis dans l'écrou. Les deux pièces sont alors maintenues entre la tête de la vis et l'écrou. Ces dispositifs sont également appelés écrous en forme de pince ou écrous clips. [6] Cependant, lors du vissage, l'utilisation d'une vis trop longue peut entrainer des dommages réalisés par la vis sur une pièce annexe se trouvant derrière l'écrou. L'opérateur peut ne pas toujours se rendre compte que la vis qu'il a vissée a endommagé la pièce annexe, ce qui peut poser des problèmes de qualité et de sécurité dans la mesure où le dommage ne sera pas identifié par l'opérateur. De plus, même si le dommage est identifié, les éléments endommagés devront être réparés ou remplacés d'où un risque d'avoir des couts supplémentaires. [7] OBJET DE L'INVENTION [8] L'invention propose un perfectionnement des dispositifs de fixation 5 connus permettant de résoudre le problème d'endommagement des pièces disposées derrière l'écrou du dispositif de fixation. [9] A cet effet, le dispositif de fixation comporte un système de protection formé par une enveloppe fixée sur la branche portant l'écrou et recouvrant au moins partiellement l'écrou et une zone de rupture anticipée 10 permettant à l'enveloppe de se désolidariser de la branche lorsque la vis exerce un effort sur l'enveloppe. [10] Selon un premier aspect, l'invention concerne donc un dispositif de fixation comprenant deux branches aptes à pincer le bord d'une pièce, les deux branches possédant des faces internes en regard l'une de l'autre et des 15 faces externes opposées aux faces internes, deux orifices aptes à permettre le passage d'une vis à travers les branches et un écrou solidaire d'une face externe d'une des branches et positionné en regard d'un des orifices, cet écrou permettant le vissage de la vis. Le dispositif de fixation est caractérisé en ce qu'il comporte en outre un système de protection formé par une 20 enveloppe fixée sur la branche portant l'écrou et recouvrant au moins partiellement l'écrou et une zone de rupture anticipée permettant à l'enveloppe de se désolidariser de la branche lorsque la vis exerce un effort sur l'enveloppe. [11] L'invention présente l'avantage de protéger une pièce annexe 25 disposée derrière l'écrou à l'aide de l'enveloppe. Lorsque la vis est trop longue et qu'elle dépasse de l'écrou, celle-ci bute sur l'enveloppe et l'effort exercé par la vis détache l'enveloppe de la branche portant l'écrou. L'enveloppe recouvre alors l'extrémité de la vis et protège ainsi toute pièce annexe pouvant être en contact avec la vis. 30 [012] Selon une réalisation, la zone de rupture est disposée sur l'enveloppe. [13] Selon une réalisation, le dispositif de fixation comporte en outre un élément de retenue reliant l'enveloppe à la branche. Cette réalisation présente l'avantage de dissocier en deux pièces l'enveloppe et l'élément de retenue afin d'ajuster les propriétés mécaniques des deux éléments en fonction de leurs rôles. [14] Selon une réalisation, la zone de rupture est disposée sur l'élément de retenue. [15] Selon une réalisation, l'élément de retenue comporte un élément de guidage axial de l'enveloppe et un cadre contre lequel un rebord de l'enveloppe prend appui, la zone de rupture étant disposée entre l'élément de guidage et le cadre. [16] Selon une réalisation, l'enveloppe présentant une paroi interne tournée vers le creux de l'enveloppe, l'enveloppe comporte une protubérance ménagée dans sa paroi interne de l'enveloppe, le diamètre interne de l'enveloppe au niveau de la protubérance étant inférieur au plus grand diamètre de l'écrou. [17] Selon une réalisation, l'enveloppe comporte une première portion sensiblement parallélépipédique, une deuxième portion en forme de cuvette reliée à une des extrémités de la première portion et un rebord perpendiculaire à l'axe de l'écrou positionné en appui contre la face externe d'une des branches. Cette réalisation présente l'avantage d'entourer et de recouvrir l'extrémité de la vis qui peut entrer en contact avec la pièce annexe. [18] Selon une réalisation, la branche, opposée à la branche portant l'écrou, comporte une partie annulaire permettant de clipser le dispositif de fixation dans un alésage d'une pièce. Cette réalisation présente l'avantage d'améliorer le maintien du dispositif de fixation. [19] Selon une réalisation, les deux orifices ménagés dans les branches sont coaxiaux. [20] Selon une réalisation, les deux branches sont reliées entre elles par une portion de liaison de forme droite ou arrondie. [021] Selon un deuxième aspect, l'invention concerne un procédé d'utilisation du dispositif de fixation, caractérisé en ce que, une première pièce alésée étant positionnée entre les branches, une deuxième pièce alésée étant positionnée en contact avec la branche opposée à la branche portant l'écrou et une pièce annexe étant positionnée derrière l'écrou, il comporte les étapes suivantes insérer une vis à travers les alésages des pièces et les orifices des branches et viser la vis dans l'écrou jusqu'à la désolidarisation de l'enveloppe de manière à éviter l'endommagement de la pièce annexe. io [022] BREVE DESCRIPTION DES FIGURES [023] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit et à l'examen des figures qui l'accompagnent. Ces figures ne sont données qu'à titre illustratif mais nullement limitatif de l'invention. Elles montrent : 15 [024] Figure 1 : une représentation schématique d'un dispositif de fixation selon un premier mode de réalisation de l'invention ; [25] Figure 2 : une vue en coupe du dispositif de fixation de la Figure 1 suivant le plan de coupe A-A ; [26] Figure 3 : une vue en coupe du dispositif de fixation de la Figure 2 20 suivant le plan de coupe B-B ; [27] Figure 4 : une représentation schématique du maintien de deux pièces entre elles par le dispositif de fixation réalisé suivant le premier mode de réalisation de l'invention ; [28] Figure 5 : une représentation schématique du dispositif de fixation 25 de la Figure 4 lors de la rupture de l'élément de retenue ; et [29] Figure 6 : une représentation schématique du dispositif de fixation réalisé suivant un deuxième mode de réalisation de l'invention ; [030] Les Figures ne sont pas à l'échelle. Les éléments identiques, similaires ou analogues, conservent les mêmes références d'une Figure à l'autre. [031] DESCRIPTION D'EXEMPLES DE REALISATION DE 5 L'INVENTION [032] Les Figures 1 à 4 montrent un dispositif de fixation 20 en forme de pince comportant deux branches 21, 22 repliées en forme de U. Ces deux branches 21, 22 comportent deux orifices 33, 34 permettant le passage d'une vis 43 à travers les branches 21, 22. Un écrou 40, fixé sur la branche 10 22 assure le vissage de la vis 43 pour assembler entre elles les pièces 48, 49. En outre, le dispositif de fixation 20 comporte un système de protection 29 permettant de protéger une pièce annexe 50 située derrière l'écrou 40 lorsque la vis 43 utilisée est trop longue. [033] Le dispositif de fixation 10 permet d'assembler une première pièce 15 48 alésée positionnée entre les branches 21, 22 avec une deuxième pièce 49 alésée positionnée en contact avec la branche 21 opposée à la branche 22 portant l'écrou 40. [034] Plus précisément, les deux branches 21, 22 possèdent des faces internes 24, 25 en regard l'une de l'autre et des faces externes 27, 28 20 opposées aux faces internes 24, 25. Les deux branches 21, 22 sont reliées entre elles par une portion de liaison 23. Sur la Figure 1, la portion de liaison 23 est droite mais en variante la portion de liaison 23 est arrondie ou chanfreinée. Les deux branches 21, 22 comportent respectivement un orifice 33, 34 permettant le passage de la vis 43 à travers les branches 21 et 22. 25 Les orifices 33, 34 sont coaxiaux par rapport à l'axe A. [035] Le dispositif de fixation 20 comporte également une partie 35 disposée sur la branche 21 opposée à la branche 22 portant l'écrou 40. La partie 35 annulaire permet de clipser le dispositif de fixation dans une ouverture de la pièce 48. On entend par « clipser » le fait de pouvoir 30 déformer élastiquement la partie 35 annulaire lors de son engagement à l'intérieur de l'ouverture de la pièce 48 de manière à maintenir le dispositif de fixation 20 sur la pièce 48. [36] L'écrou 40 comporte une première collerette 58 radiale et une deuxième collerette 59 radiale reliées entre elles par une portion cylindrique 60 axiale. L'écrou 40 est fixé sur la face externe 28 de la branche 22 par l'intermédiaire de la première collerette 58. L'écrou 40 comporte un taraudage interne 41 correspondant au filetage de la vis 43. [37] Par ailleurs, le système de protection 29 est formé par une enveloppe 36 et une zone de rupture 39. [38] L'enveloppe 36 est fixée sur la face externe 28 de la branche 22 portant l'écrou 40 au moyen d'un élément de retenue 37. L'enveloppe 36 entoure l'écrou 40. Par « entourer » on entend le fait que l'écrou 40 ou au moins une extrémité de l'écrou 40 est positionnée à l'intérieur d'un creux délimité par l'enveloppe 36. [39] En l'occurrence, l'enveloppe 36 comporte une première portion 57 sensiblement parallélépipédique, une deuxième portion 56 en forme de cuvette reliée à une des extrémités de la première portion 57 et un rebord 54 perpendiculaire à l'axe de l'écrou 40 positionné en appui contre la face externe 28 d'une des branches 22. L'élément de retenue 37 comporte un élément 52 de guidage axial de l'enveloppe 36 et un cadre 53 contre lequel un rebord 54 de l'enveloppe 36 prend appui. Dans ce premier mode de réalisation, la zone de rupture 39 est disposée sur l'élément de retenue 37. De préférence, la zone de rupture 39 est située entre l'élément 52 de guidage et le cadre 53. [40] La zone de rupture 39 anticipée permet à l'enveloppe 36 de se désolidariser de la branche 22 lorsque la vis 43 exerce un effort sur l'enveloppe 36. Ainsi, l'élément de retenue 37 peut se casser pour laisser libre l'enveloppe 36 par rapport à la branche 22 et recouvrir l'extrémité de la vis 43 de manière à protéger la pièce annexe 50. [41] De préférence, l'enveloppe 36 comporte une protubérance 31 ménagée dans sa paroi interne. Le diamètre interne D1 de l'enveloppe 36 au niveau de la protubérance 31 est inférieur au plus grand diamètre D2 de l'écrou 40. Cette protubérance 31 constitue un moyen d'alerte 30 pour l'opérateur générant un bruit lorsque l'enveloppe 36 se désolidarise de la face externe 28 de la branche 22. [42] En l'occurrence, la protubérance 31 est formée par une augmentation de l'épaisseur de l'enveloppe 36 dans le sens de vissage de la vis 43 dans l'écrou 40. [43] La Figure 6 montre une deuxième réalisation du dispositif de fixation 20 dans laquelle la zone de rupture 39 est disposée sur l'enveloppe 36. Ce mode de réalisation est identique aux Figures précédentes mise à part la disposition de la zone de rupture 39 anticipée. En outre, dans cette réalisation, la liaison entre le cadre 53 et l'élément 52 de guidage de l'élément de retenue 37 est plus rigide que celle du mode de réalisation des Figure 1 à 5. [44] Suivant cette réalisation, la zone de rupture 39 est formée par un amincissement de matière réduisant les caractéristiques mécaniques de l'enveloppe 36 à l'endroit de cet amincissement. Ainsi, dans le cas où la vis 43 est trop longue et que la force exercée par l'opérateur sur la vis 43 est suffisante, l'enveloppe 36 se désolidarise de la faxe externe 28 de la branche 22 par une rupture de l'enveloppe 36 au niveau de l'amincissement de matière. [045] On décrit maintenant l'utilisation du dispositif de fixation 20 pour l'assemblage de deux pièces 48, 49, une pièce annexe 50 étant positionnée derrière l'écrou 40. [46] On positionne la première pièce 48 à l'intérieur de l'espace délimité par les deux branches 21, 22 du dispositif de fixation 20. La partie 35 de la branche 21 pénètre dans l'alésage 481 de la pièce 48 pour maintenir le dispositif de fixation 20 lors de l'emmanchement de la vis 43. [47] La deuxième pièce 49 comportant un alésage 491 positionné contre la faxe externe 27 de la branche 21 de manière à être juxtaposée à la pièce 48. Suivant cette configuration, les alésages 481, 491, les orifices 33, 34 et l'écrou sont coaxiaux. 2 98326 8 8 [48] L'opérateur introduit la vis 43 dans cet ensemble de sorte qu'elle traverse l'alésage 491 de la pièce 49, l'orifice 33 de la branche 21, l'alésage 481 de la pièce 48, l'orifice 34 de la branche 22 et entre ensuite en contact avec l'écrou 40. L'opérateur peut alors visser la vis 43 dans l'écrou 40 pour 5 serrer les deux pièces 48 et 49 entre elles. [49] Dans le cas où la vis 43 est d'une longueur appropriée (Cf. Figure 4), la tête de vis 44 vient buter contre une face de la pièce 49. [50] Dans le cas où la vis 43 est trop longue (Cf. Figure 5 et 6), la vis 43 dépasse de l'écrou 40 et exerce un effort sur l'enveloppe 36. Lorsque 10 l'effort exercé par l'opérateur sur la vis 43 est suffisant, l'enveloppe 36 se désolidarise de la face externe 28 de la branche 22 par rupture de l'élément de retenue 37 ou par rupture de l'enveloppe 36 au niveau de l'amincissement de matière. L'opérateur peut être informé de l'utilisation d'une vis 43 trop longue par une variation de la résistance de serrage de la vis 43 au moment 15 de la désolidarisation de l'enveloppe 36 et/ou du passage de la protubérance 31 sur la collerette 59. [51] Si l'opérateur continue malgré tout le serrage de la vis 43, la vis 43 entre en contact avec l'enveloppe 36 ce qui permet de protéger la pièce annexe 50 des dégradations éventuelles de la vis 43. 20 [052] Ainsi, quel que soit le mode de réalisation, l'invention permet de protéger une pièce annexe 50 disposée derrière l'écrou 40 à l'aide de l'enveloppe 36. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (20) comprenant : - deux branches (21, 22) aptes à pincer le bord d'une pièce (48), les deux branches (21, 22) possédant des faces internes (24, 25) en regard l'une de l'autre et des faces externes (27, 28) opposées aux faces internes (24, 25), - deux orifices (33, 34) aptes à permettre le passage d'une vis (43) à travers les branches (21, 22) et - un écrou (40) solidaire d'une face externe (28) d'une des branches (22) et positionné en regard d'un des orifices (34), cet écrou (40) permettant le vissage de la vis (43), caractérisé en ce que le dispositif de fixation (20) comporte en outre un système de protection (29) formé par : - une enveloppe (36) fixée sur la branche (22) portant l'écrou (40) et recouvrant au moins partiellement l'écrou (40) et - une zone de rupture (39) anticipée permettant à l'enveloppe (36) de se désolidariser de la branche (22) lorsque la vis (43) exerce un effort sur l'enveloppe (36). 2. Dispositif de fixation (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la zone de rupture (39) est disposée sur l'enveloppe (36). 3. Dispositif de fixation (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le dispositif de fixation (20) comporte en outre un élément de retenue (37) reliant l'enveloppe (36) à la branche (22). 4. Dispositif de fixation (20) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la zone de rupture (39) est disposée sur l'élément de retenue (37). 5. Dispositif de fixation (20) selon la revendication 3 et 4, caractérisé en ce que l'élément de retenue (37) comporte un élément (52) de guidage axial de l'enveloppe (36) et un cadre (53) contre lequel un rebord (54) de l'enveloppe (36) prend appui, la zone de rupture (39) étant disposée entre l'élément (52) de guidage et le cadre (53). 6. Dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que, l'enveloppe (36) présentant une paroi interne tournée vers le creux de l'enveloppe (36), l'enveloppe (36) comporte une protubérance (31) ménagée dans sa paroi interne de l'enveloppe (36), le diamètre interne (D1) de l'enveloppe (36) au niveau de la protubérance étant inférieur au plus grand diamètre (D2) de l'écrou (40). 7. Dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'enveloppe (36) comporte : - une première portion (57) sensiblement parallélépipédique, - une deuxième portion (56) en forme de cuvette reliée à une des extrémités de la première portion (57) et - un rebord (54) perpendiculaire à l'axe de l'écrou (40) positionné en appui contre la face externe (28) d'une des branches (22). 8. Dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la branche (21), opposée à la branche (22) portant l'écrou (40), comporte une partie (35) annulaire permettant de clipser le dispositif de fixation (20) dans un alésage (481) d'une pièce (48). 9. Dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que les deux orifices (33, 34) ménagés dans les branches (21, 22) sont coaxiaux. 10. Dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les deux branches (21, 22) sont reliées entre elles par une portion de liaison (23) de forme droite ou arrondie. 11. Procédé d'utilisation du dispositif de fixation (20) selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que, - une première pièce (48) alésée étant positionnée entre les branches (21 et 22), - une deuxième pièce (49) alésée étant positionnée en contact avec la branche (21) opposée à la branche (22) portant l'écrou (40) et- une pièce annexe (50) étant positionnée derrière l'écrou (40), il comporte les étapes suivantes : - insérer une vis (43) à travers les alésages (481, 491) des pièces (48, 49) et les orifices (33, 34) des branches (21, 22) et - viser la vis (43) dans l'écrou (40) jusqu'à la désolidarisation de l'enveloppe (36) de manière à éviter l'endommagement de la pièce annexe (50).