Brevet FR3040747A1 — publié le 20170310

Dispositif sécable d'assemblage de deux pièces, notamment pour un véhicule ferroviaire La présente invention concerne un dispositif sécable d'assemblage entre une première et une seconde pièces, notamment destinées à équiper un véhicule, et plus particulièrement un véhicule ferroviaire. Un tel dispositif sécable d'assemblage comporte une partie de moindre résistance, dite « partie sécable », destinée à rompre lorsqu'un effort prédéterminé lui est appliqué. Plus particulièrement, la partie sécable rompt lorsqu'un effort suffisant, visant à séparer les première et seconde pièces, est appliqué à ces pièces, par exemple en cas de choc. Les première et seconde pièces sont ainsi désolidarisées, ce qui permet de limiter les risques d'endommagement de ces pièces lors du choc. On connaît déjà, dans l'état de la technique, un dispositif sécable d'assemblage, comprenant au moins une vis sécable. La vis sécable s'étend dans une direction longitudinale, et présente une partie amincie, formant la partie sécable. La rupture de cette partie sécable survient lorsqu'un effort de traction dans la direction longitudinale de la vis dépasse un seuil prédéterminé. Ce seuil prédéterminé est connu, si bien que le comportement du dispositif sécable est prévisible, tant que la vis n'est sujette qu'à un effort de traction. Toutefois, habituellement, la vis est également sujette à des efforts de cisaillement et à des efforts de flexion, si bien que la partie sécable peut rompre avant que l'effort en traction atteigne ledit seuil prédéterminé. Dans ce cas, le comportement du dispositif en cas de choc peut être différent du comportement souhaité. L'invention a notamment pour but de remédier à cet inconvénient, en proposant un dispositif sécable d'assemblage dont la rupture est correctement maîtrisée. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un dispositif sécable d'assemblage d'une première pièce comprenant au moins un premier orifice de passage de vis avec une seconde pièce comprenant au moins un second orifice de passage de vis, les première pièce et seconde pièce étant destinées à être assemblées l'une contre l'autre, avec les premier et second orifices de passage de vis coaxiaux et en regard l'un de l'autre, ledit dispositif sécable d'assemblage comprenant au moins une vis sécable s'étendant le long d'une direction longitudinale, la vis sécable comportant : - une première partie présentant un premier diamètre et une seconde partie présentant un second diamètre, 3040747 2 - une partie sécable, s'étendant entre la première et la seconde parties dans la direction longitudinale, et présentant une première longueur dans la direction longitudinale, caractérisé en ce qu'il comporte un manchon de forme générale de révolution autour d'un 5 axe central, présentant, dans la direction de l'axe central, une seconde longueur supérieure à la première longueur, et comprenant une première partie de manchon présentant un diamètre intérieur légèrement supérieur au premier diamètre et une seconde partie de manchon présentant un diamètre intérieur légèrement supérieur au second diamètre. 10 Le manchon est destiné à être agencé autour de la vis, en recouvrant la partie sécable et en dépassant sur les première et seconde parties de ladite vis. Ainsi, les efforts de cisaillement et de flexion sont repris par ce manchon, et ne sont donc pas appliqués à la partie sécable de la vis. En revanche, la vis et le manchon étant coaxiaux, le manchon n'a pas d'effet sur les efforts en traction dans la direction longitudinale. 15 Ainsi, seuls des efforts en traction sont appliqués à la vis, si bien que la partie sécable ne rompt que lorsque l'effort en traction atteint effectivement le seuil prédéterminé. Un dispositif d'assemblage selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons 20 techniquement envisageables. - La première partie de manchon présente un premier diamètre extérieur, et une seconde partie de manchon présente un second diamètre extérieur supérieur au premier diamètre extérieur, la première partie de manchon étant séparée de la seconde partie de manchon par un épaulement. 25 - Le premier diamètre extérieur est légèrement inférieur à un diamètre du second orifice de passage de la seconde pièce destinée à être assemblée à la première pièce, et le second diamètre extérieur est supérieur audit diamètre du second orifice de passage, si bien que l'épaulement est destiné à venir en butée contre un contour de ce second orifice de passage lorsque la première partie de manchon est insérée dans le second orifice de 30 passage. - Lequel la première partie de manchon présente une longueur dans la direction de l'axe central qui est supérieure à son diamètre. - La partie sécable présente un troisième diamètre inférieur au premier diamètre et au second diamètre. - La partie sécable de la vis sécable présente une section centrale de diamètre minimal et deux sections transitoires de part et d'autre de la section centrale, chaque 3040747 3 section transitoire présentant un diamètre augmentant depuis le diamètre minimal jusqu'au premier ou second diamètre correspondant. L'invention concerne également un ensemble d'une première pièce comprenant au moins un premier orifice de passage de vis et d'une seconde pièce comprenant au 5 moins un second orifice de passage de vis, les première et seconde pièces étant assemblées l'une contre l'autre, avec les premier et second orifices de passage de vis en regard l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif sécable d'assemblage tel que défini précédemment, la vis sécable passant au travers des premier et second orifices de passage de vis, et le manchon recouvrant la partie sécable en dépassant dans 10 la direction longitudinale sur chacune des première et seconde parties. Un ensemble selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes combinaisons techniquement envisageables. - Le manchon comporte une première partie de manchon présentant un premier 15 diamètre extérieur, légèrement inférieur à un diamètre du second orifice de passage, et une seconde partie de manchon présentant un second diamètre extérieur supérieur au premier diamètre extérieur et audit diamètre du second orifice de passage, séparées par un épaulement, la première partie de manchon est insérée dans le second orifice de passage, et l'épaulement vient en butée contre un contour du second orifice de passage. 20 - La première partie de manchon présente une longueur dans la direction de l'axe central, légèrement inférieure à une longueur du second orifice dans la direction longitudinale. - La vis comporte une tête de vis plaquée contre un contour du premier orifice, de préférence par l'intermédiaire d'une première rondelle, et une tige comprenant la première 25 partie, la partie sécable et la seconde partie, l'ensemble comprenant un écrou vissé sur la seconde partie de la tige, serré contre le manchon, de préférence par l'intermédiaire d'une seconde rondelle. - La partie sécable est centrée longitudinalement dans le manchon. - La première partie de la vis s'étend au travers du premier orifice de la première 30 pièce, et s'étend partiellement dans le manchon. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles : La figure 1 est une vue en coupe d'un ensemble d'une première et d'une 35 seconde pièce assemblées entre elles par un dispositif d'assemblage selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; 3040747 4 - La figure 2 est un détail de la figure 1, reproduit pour des raisons de lisibilité. On a représenté sur la figure 1 un ensemble 10 d'une première pièce 12 et d'une seconde pièce 14, assemblées l'une contre l'autre. Plus particulièrement, la première pièce 12 comporte une première partie plane, et 5 la seconde pièce une seconde partie plane, reposant l'une contre l'autre. La première pièce 12 et la seconde pièce 14 sont par exemple des pièces équipant un véhicule, notamment un véhicule ferroviaire ou un véhicule automobile, pour lesquelles on souhaite qu'elles se désassemblent en cas de choc pour éviter leur endommagement, notamment leur rupture. 10 La première pièce 12 comporte au moins un premier orifice 16 de passage de vis et la seconde pièce 14 comporte au moins un second orifice 18 de passage de vis. Ces premier 16 et second 18 orifices de passage de vis sont disposés l'un en regard de l'autre, coaxialement l'un par rapport à l'autre. Généralement, la première pièce 12 comporte plusieurs premiers orifices 16, et la seconde pièce 14 plusieurs seconds orifices 15 18, chaque premier orifice 16 étant disposé coaxialement en regard d'un second orifice 18 correspondant. L'ensemble 10 comporte par ailleurs un dispositif sécable 20 d'assemblage des première et seconde pièces 12 et 14 respectivement. Le dispositif sécable d'assemblage 20 comporte au moins une vis sécable 22, et 20 plus particulièrement, une vis sécable 22 pour chaque ensemble de premier et second orifices 16 et 18 respectivement. Ainsi, la vis sécable 22 passe au travers des premier 16 et second 18 orifices pour réaliser l'assemblage des première 12 et seconde 14 pièces entre elles. La vis sécable 22 s'étend le long d'une direction longitudinale X, et comporte une 25 tête de vis 24 destinée à être plaquée contre un contour du premier orifice 16, de préférence par l'intermédiaire d'une première rondelle 26. La vis sécable 22 comporte par ailleurs une tige 28 au moins partiellement filetée. La tige 28 comporte une première partie 30 s'étendant depuis la tête de vis 24 et présentant un premier diamètre D1, et une seconde partie 32 au moins partiellement 30 filetée destinée à recevoir un écrou 34, et présentant un second diamètre D2, généralement égal audit premier diamètre Dl. La tige 28 comporte également une partie sécable 36, s'étendant entre la première partie 30 et la seconde partie 32 dans la direction longitudinale X, et présentant une première longueur L1 dans la direction longitudinale X. 35 Avantageusement, cette partie sécable 36 présente un troisième diamètre inférieur au premier diamètre D1 et au second diamètre D2. 3040747 5 Par exemple, la partie sécable 36 présente une section centrale 38 présentant un diamètre minimal Dm, une première section transitoire 40 reliant la section centrale 38 à la première partie 30, présentant un diamètre augmentant depuis le diamètre minimal Dm jusqu'au premier diamètre D1, et une seconde section transitoire 42 reliant la section 5 centrale 38 à la seconde partie 32, présentant également un diamètre augmentant depuis le diamètre minimal Dm jusqu'au second diamètre D2. Le dispositif sécable d'assemblage 20 selon l'invention comporte par ailleurs un manchon 44 de forme générale de révolution autour d'un axe central et présentant, dans la direction de l'axe central X, une seconde longueur L2 supérieure à la première longueur 10 Ll Le manchon 44 est agencé autour de la vis 22, en recouvrant la partie sécable 36 et en dépassant dans la direction longitudinale X sur chacune des première 30 et seconde 32 parties. Le manchon 44 comporte une première partie 46 de manchon, présentant un 15 premier diamètre extérieur Del, et un premier diamètre intérieur légèrement supérieur au premier diamètre Dl. Le manchon 44 comporte par ailleurs une seconde partie 48 de manchon, présentant un second diamètre extérieur De2, et un second diamètre intérieur légèrement supérieur au premier diamètre D2. 20 Le premier, respectivement second, diamètre intérieur est dit « légèrement supérieur » au premier diamètre D1, respectivement second diamètre D2, lorsqu'il permet le passage de la vis 22 dans le manchon, tout en conservant la coaxialité de la vis 22 et du manchon 44. Dans l'exemple décrit, le premier diamètre intérieur est égal au second diamètre 25 intérieur. Avantageusement, le second diamètre extérieur De2 est supérieur au premier diamètre extérieur Del, si bien que la première partie de manchon 46 est séparée de la seconde partie de manchon 48 par un épaulement 50. Le second orifice de passage 18 présente un diamètre légèrement supérieur au 30 premier diamètre extérieur Del, de sorte que la première partie de manchon 46 est insérée dans le second orifice de passage 18. L'épaulement 50 vient alors en butée contre un contour du second orifice de passage 18. Ainsi, le diamètre du premier orifice 16 correspond sensiblement au premier 35 diamètre D1 de la première partie 30, et le diamètre du second orifice de passage 18 3040747 6 correspond sensiblement au premier diamètre extérieur Del de la première partie du manchon 46. Par ailleurs, la première partie de manchon 46 présente une longueur dans la direction de l'axe central, donc dans la direction longitudinale X, légèrement inférieure à 5 une longueur du second orifice 18 dans cette direction longitudinale X. Ainsi, le manchon 44 ne vient pas en appui contre la première pièce 12, afin d'assurer que les efforts dans l'assemblage transitent effectivement par la vis 22. De préférence, la première partie de manchon 46 présente une longueur, dans la direction de l'axe central, qui est supérieure au diamètre Del afin de réaliser un guidage 10 suffisant du manchon 44 dans l'orifice 18 de la seconde pièce 14. Avantageusement, la partie sécable 36 est centrée longitudinalement dans le manchon 44. En d'autres termes, le centre de la partie sécable 36 dans la direction longitudinale X est sensiblement confondu avec le centre du manchon 44 dans la direction longitudinale X. 15 L'écrou 34 est vissé sur la seconde partie 32 de la tige de manière à être serré contre le manchon 44, et plus particulièrement contre la seconde partie de manchon 48, de préférence par l'intermédiaire d'une seconde rondelle 52. Ainsi, l'effort de serrage entre la tête de vis 24 et l'écrou 34 transite par la première rondelle 26, la première pièce 12, la seconde pièce 14, le manchon 44, et la seconde rondelle 52. 20 On a représenté sur la figure 1 des forces de cisaillement Fc, une force de flexion FF et des forces de traction FT. Conformément à l'invention, le manchon 44 forme un renfort pour la vis 22, à travers lequel transitent les efforts de flexion FF. Les efforts de flexion FF sont repris par le manchon 44 qui recouvre intégralement 25 la partie sécable 36, en dépassant sur les première 30 et seconde 32 parties. L'agencement du manchon 44 autour de la partie sécable 36 ainsi qu'uniquement dans l'orifice 18 de la pièce 14 permet à la partie non filetée 30 de la tige 28 de s'étendre au travers des orifices 16 et 18. Les efforts de cisaillement Fc entre les pièces 12 et 14 sont alors repris par la partie 30 de la tige 28, formant une protection de la zone sécable. 30 En revanche, la vis 22 et le manchon 44 étant coaxiaux, les efforts de traction FT ne transitent que par la vis 22. Ainsi, seuls les efforts de traction FT sont susceptibles d'entraîner la rupture de la partie sécable 36, ce qui permet une bonne maîtrise de cette rupture. On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment 35 décrit, mais pourrait présenter diverses variantes complémentaires. 3040747 7 Par exemple, la partie sécable 36 pourrait être formée de toute autre façon envisageable, tant qu'elle forme une partie de moindre résistance. Par exemple, la partie sécable 36 peut présenter un même diamètre Dl que les première 30 et seconde 32 parties, mais dans ce cas est pourvue d'au moins un orifice d'affaiblissement, et/ou est 5 formée dans un autre matériau moins résistant. REVENDICATIONS1. Dispositif sécable (20) d'assemblage d'une première pièce (12) comprenant au moins un premier orifice (16) de passage de vis avec une seconde pièce (14) comprenant au moins un second orifice (18) de passage de vis, les première pièce (12) et seconde pièce (14) étant destinées à être assemblées l'une contre l'autre, avec les premier (16) et second (18) orifices de passage de vis coaxiaux et en regard l'un de l'autre, ledit dispositif sécable d'assemblage (20) comprenant au moins une vis sécable (22) s'étendant le long d'une direction longitudinale (X), la vis sécable (22) comportant : - une première partie (30) présentant un premier diamètre (D1) et une seconde partie (32) présentant un second diamètre (D2), - une partie sécable (36), s'étendant entre la première (30) et la seconde (32) parties dans la direction longitudinale (X), et présentant une première longueur (L1) dans la direction longitudinale (X), caractérisé en ce qu'il comporte un manchon (44) de forme générale de révolution autour d'un axe central, présentant, dans la direction de l'axe central, une seconde longueur (L2) supérieure à la première longueur (L1), et comprenant une première partie de manchon (46) présentant un diamètre intérieur légèrement supérieur au premier diamètre (D1) et une seconde partie de manchon (48) présentant un diamètre intérieur légèrement supérieur au second diamètre (D2). 2. Dispositif sécable d'assemblage (20) selon la revendication 1, dans lequel la première partie de manchon (46) présente un premier diamètre extérieur (Del ), et une seconde partie de manchon (48) présente un second diamètre extérieur (De2) supérieur au premier diamètre extérieur (Del ), la première partie de manchon (46) étant séparée de la seconde partie de manchon (48) par un épaulement (50). 3. Dispositif sécable d'assemblage (20) selon la revendication 2, dans lequel le premier diamètre extérieur (Del) ) est légèrement inférieur à un diamètre du second orifice de passage (18) de la seconde pièce (14) destinée à être assemblée à la première pièce (12), et le second diamètre extérieur (De2) est supérieur audit diamètre du second orifice de passage (18), si bien que l'épaulement (50) est destiné à venir en butée contre un contour de ce second orifice de passage (18) lorsque la première partie de manchon (46) est insérée dans le second orifice de passage (18). 3040747 9 4. Dispositif sécable d'assemblage (20) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel la première partie de manchon (46) présente une longueur dans la direction de l'axe central qui est supérieure à son diamètre (Del). 5 5. Dispositif sécable d'assemblage (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la partie sécable (36) présente un troisième diamètre inférieur au premier diamètre (D1) et au second diamètre (D2). 6. Dispositif sécable d'assemblage (20) selon la revendication 1, dans lequel la 10 partie sécable (36) de la vis sécable (22) présente une section centrale (38) de diamètre minimal (Dm) et deux sections transitoires (40, 42) de part et d'autre de la section centrale (38), chaque section transitoire (40, 42) présentant un diamètre augmentant depuis le diamètre minimal (Dm) jusqu'au premier (D1) ou second (D2) diamètre correspondant. 15 7. Ensemble (10) d'une première pièce (12) comprenant au moins un premier orifice (16) de passage de vis et d'une seconde pièce (14) comprenant au moins un second orifice (18) de passage de vis, les première (12) et seconde (14) pièces étant assemblées l'une contre l'autre, avec les premier (16) et second (18) orifices de passage de vis en regard l'un de l'autre, caractérisé en ce qu'il comporte un dispositif sécable 20 d'assemblage (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, la vis sécable (22) passant au travers des premier (16) et second (18) orifices de passage de vis, et le manchon (44) recouvrant la partie sécable (36) en dépassant dans la direction longitudinale (X) sur chacune des première (30) et seconde (32) parties. 25 8. Ensemble (10) selon la revendication 7, dans lequel : - le manchon (44) comporte une première partie de manchon (46) présentant un premier diamètre extérieur (Del), légèrement inférieur à un diamètre du second orifice de passage (18), et une seconde partie de manchon (48) présentant un second diamètre extérieur (De2) supérieur au premier diamètre extérieur (Del) et audit diamètre du second 30 orifice de passage, séparées par un épaulement (50), - la première partie de manchon (46) est insérée dans le second orifice de passage (18), - l'épaulement (50) vient en butée contre un contour du second orifice de passage (18). 35 3040747 10 9. Ensemble (10) selon la revendication 8, dans lequel la première partie de manchon (46) présente une longueur dans la direction de l'axe central, légèrement inférieure à une longueur du second orifice (18) dans la direction longitudinale. 5 10. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel la vis (22) comporte une tête de vis (24) plaquée contre un contour du premier orifice (16), de préférence par l'intermédiaire d'une première rondelle (26), et une tige (28) comprenant la première partie (30), la partie sécable (36) et la seconde partie (32), l'ensemble (10) comprenant un écrou (34) vissé sur la seconde partie (32) de la tige (28), 10 serré contre le manchon (44), de préférence par l'intermédiaire d'une seconde rondelle (52). 11. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 10, dans lequel la partie sécable (36) est centrée longitudinalement dans le manchon (44). 15 12. Ensemble (10) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans lequel la première partie (30) de la vis (22) s'étend au travers du premier orifice (16) de la première pièce (12), et s'étend partiellement dans le manchon (44).