Brevet FR3055681A1 — publié le 20180309

PIÈCE À PASSAGE(S) INTERNE(S) POUR LA SOLIDARISATION PAR VISSAGE À UNE AUTRE PIÈCE L'invention concerne le domaine de la solidarisation (ou du bridage) de pièces. Dans certains domaines, comme par exemple (et non limitativement) celui de l'aéronautique, il est très fréquent de solidariser par vissage une première pièce à une seconde pièce. Cette solidarisation, généralement la appelée bridage, nécessite que la première pièce comprenne une première paroi dans laquelle est défini au moins un premier trou propre à recevoir la tige d'une vis, et que la seconde pièce comprenne une seconde paroi en partie plaquée contre la première paroi et dans laquelle est défini au moins un second trou associé à un premier trou et destiné à être traversé par cette tige 15 de vis. Afin qu'une solidarisation fixe soit réalisée, on peut placer derrière la première paroi un écrou destiné à assurer le vissage de l'extrémité filetée de la tige de vis. Ce mode de vissage présente deux inconvénients. En effet, il impose que l'on puisse placer chaque écrou derrière la première paroi de la 20 première pièce, ce qui n'est pas toujours possible. De plus, chaque tige de vis traversant intégralement les premier et second trous associés, ces derniers peuvent permettre le passage d'un fluide, ce qui nuit localement à l'étanchéité et donc peut s'avérer pénalisant lors d'essais de perméabilité (puisque cela fausse les résultats recherchés, notamment). 25 Il est rappelé que les essais sont destinés à s'assurer de la validité des dimensionnements choisis, et que les essais de perméabilité permettent plus particulièrement de recaler les modèles de simulation numérique en particulier pour ce qui concerne les débits d'air circulant dans les pièces. Pour éviter les problèmes d'étanchéité, il est possible d'utiliser des 30 premiers trous qui ne traversent pas intégralement la première paroi de la première pièce et qui sont munis d'un filetage interne (éventuellement 3055681 2 rapporté). Dans ce cas, on s'affranchit des écrous et la solidarisation fixe est réalisée par le vissage de chaque tige filetée de vis dans le filetage interne du premier trou associé. Cependant, lorsque les première et seconde pièces sont soumises à des contraintes importantes, telles que des vibrations et/ou des 5 pressions, il arrive fréquemment que l'un au moins des filetages internes de la première pièce ne résiste pas, ce qui la rend inutilisable pour un nouvel essai, voire peut induire un endommagement d'au moins une autre pièce (par exemple la seconde). Il serait certes possible d'utiliser des filetages présentant de plus grandes épaisseurs pour accroître la tenue aux contraintes, mais cela s'avère impossible lorsque les filetages sont standardisés. Il serait également possible de prévoir des renforcements sur la première paroi dans chaque zone où se trouve défini un premier trou, mais cela s'avère impossible lorsque l'on dispose autour des premiers trous de très peu de place (par exemple juste suffisant pour le placement des têtes de vis). L'invention a donc notamment pour but d'améliorer la situation. Elle propose notamment à cet effet une pièce comprenant au moins un premier trou propre à recevoir une tige d'une vis traversant un second trou d'une autre pièce qui est destinée à être solidarisée par vissage à cette pièce. Cette pièce se caractérise par le fait que chaque premier trou comprend une première extrémité communiquant avec une première extrémité d'un passage interne communiquant avec l'extérieur via une seconde extrémité et adapté au déplacement jusqu'à la première extrémité de ce passage interne d'un écrou introduit via sa seconde extrémité et destiné à assurer le vissage d'une extrémité filetée d'une tige de vis. Ainsi, la pièce est non seulement étanche au niveau de ses premiers trous, mais également résistante aux efforts et pressions importants subis au niveau du bridage. La pièce selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - elle peut comprendre au moins trois premiers trous communiquant avec trois passages internes associés et propres à être placés en regard de trois seconds trous associés de l'autre pièce ; 3055681 3 - la première extrémité de chaque passage interne peut présenter une forme propre à empêcher l'entraînement en rotation de l'écrou par la vis lors du vissage ; - chaque passage interne peut présenter une forme générale en L ; 5 - la seconde extrémité de chaque passage interne peut être définie dans une face dans laquelle est également définie une seconde extrémité d'un premier trou associé, opposée à la première extrémité de ce dernier ; - elle peut, par exemple, être réalisée au moyen d'une technique de stéréolithographie. 10 L'invention propose également un système comprenant au moins une pièce du type de celle présentée ci-avant et solidarisée par vissage à une autre pièce. Par exemple, un tel système peut constituer un moteur. L'invention propose également un aéronef comprenant au moins un 15 système du type de celui présenté ci-avant. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »), d'où le caractère apparemment discontinu de certaines lignes 20 et certains niveaux de gris), sur lesquels : - la figure 1 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans un plan transversal, une partie d'un exemple de réalisation d'une première pièce selon l'invention, à laquelle est solidarisée par vissage (ou bridage) une seconde pièce, 25 - la figure 2 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans le même plan transversal, la partie de la première pièce de la figure 1, juste après l'introduction de l'écrou dans la seconde extrémité de son passage interne et avant son couplage à la seconde pièce, - la figure 3 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans le 30 même plan transversal, la partie de la première pièce de la figure 1, après le placement de l'écrou dans la première extrémité de son passage interne et avant son couplage à la seconde pièce, 3055681 4 - la figure 4 illustre de façon schématique, dans une vue en coupe dans le même plan transversal, la partie de la première pièce de la figure 1, après le placement de l'écrou dans la première extrémité de son passage interne et pendant son couplage à la seconde pièce, et 5 - la figure 5 illustre de façon schématique, dans une vue du dessus, l'un des passages internes de la partie de la première pièce des figures 1 à 4, après le placement de l'écrou dans la première extrémité de son passage interne et avant le vissage d'une vis dans le premier trou communiquant avec ce passage interne. 10 L'invention a notamment pour but de proposer une (première) pièce P1 destinée à être solidarisée par vissage (ou bridage) à une autre (seconde) pièce P2 au sein d'un système. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que les première P1 et seconde P2 pièces sont destinées à faire partie d'un système 15 constituant un moteur (ou turbine) d'un aéronef, comme par exemple un avion. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout système ou appareil ou dispositif pouvant éventuellement faire partie d'un autre système plus important. D'une manière générale, l'invention concerne tout domaine où il peut y avoir des différences de 20 pressions entre deux parties d'un système, ou bien où l'on ne veut pas que les vis soient en contact avec l'un des deux fluides (par exemple pour éviter la corrosion ou l'attaque chimique), ou encore où l'on veut remplacer des montages avec des inserts filetés rapportés qui s'usent (perte de l'auto frein) et usent la seconde pièce P2 lors de chaque changement d'insert. 25 On a schématiquement illustré sur la figure 1 une partie d'un exemple de réalisation d'une première pièce P1 selon l'invention, à laquelle est solidarisée par vissage (ou bridage) une seconde pièce P2. Comme illustré, une première pièce P1, selon l'invention, comprend au moins un premier trou T1 communiquant avec un passage interne PI 30 associé et propre à être placé en regard d'un second trou T2 associé d'une autre (seconde) pièce P2. Plus précisément, chaque premier trou T1 comprend une première extrémité EU et une seconde extrémité E21, opposée à sa première extrémité E11 et destinée à être placée en regard 3055681 5 d'un second trou T2 associé de la seconde pièce P2. De même, chaque passage interne PI comprend une première extrémité E13 qui communique avec la première extrémité El 1 du premier trou T1 associé, et une seconde extrémité E23, opposée à sa première extrémité E13 et communiquant avec 5 l'extérieur. On notera que dans l'exemple illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, la première pièce P1 comprend plusieurs premiers trous T1 communiquant respectivement avec plusieurs passages internes PI associés. Par exemple, elle comprend au moins trois premiers trous T1 communiquant 10 avec trois passages internes PI associés et propres à être placés en regard de trois seconds trous T2 associés de la seconde pièce P2. Ainsi, elle peut, par exemple comprendre quatre, six ou huit premiers trous T1, voire plus encore. Chaque premier trou T1 est propre à recevoir une tige TV d'une vis 15 VS qui traverse un second trou T2 de l'autre (seconde) pièce P2, qui est destinée à être solidarisée par vissage à la première pièce Pl. L'introduction de cette tige TV se fait via la seconde extrémité E21 du premier trou Ti. De plus, chaque passage interne PI, communiquant avec un premier trou T1, est adapté au déplacement jusqu'à sa première extrémité 20 E13 (voir figures 1 et 3 à 5) d'un écrou EV préalablement introduit via sa seconde extrémité E23 (voir figure 2) et destiné à assurer le vissage d'une extrémité filetée EF de la tige TV de la vis VS introduite dans ce premier trou Ti. En d'autres termes, on commence par introduire un écrou EV dans la 25 seconde extrémité E23 d'un passage interne PI, comme illustré sur la figure 2. Puis, on déplace cet écrou EV dans ce passage interne PI jusqu'à ce qu'il soit logé dans la première extrémité El 3 de ce dernier (El 3), comme illustré sur la figure 3. Ensuite, on place la paroi PP2 de la seconde pièce P2, dans laquelle est défini chaque second trou T2, contre la partie de la première pièce P1 30 dans laquelle est défini chaque premier trou T1 en faisant en sorte que chaque second trou T2 soit placé en regard du premier trou T1 associé, comme illustré sur la figure 4. Puis, on introduit la tige TV d'une vis VS dans ce premier trou T1, via sa seconde extrémité E21, jusqu'à ce que son 3055681 6 extrémité filetée EF contacte l'écrou EV logé dans la première extrémité E13 du passage interne PI communiquant avec la première extrémité El 1 du premier trou T1. Enfin, on visse cette extrémité filetée EF dans l'écrou EV afin de solidariser fixement la seconde pièce P2 à la première pièce P1. 5 Le déplacement de chaque écrou EV jusque dans la première extrémité E13 d'un passage interne PI peut se faire avec un doigt ou un outil (éventuellement spécifique), en particulier lorsque le montage se fait à plat (c'est-à-dire avec toutes les premières extrémités E13 situées sensiblement dans un même plan horizontal). Par exemple, chaque vis VS peut être 10 couplée à un écrou EV par un pré-vissage, immédiatement après le placement de ce dernier (EV) dans la première extrémité E13 associée. On notera que la première extrémité E13 de chaque passage interne PI peut présenter une forme propre à empêcher l'entraînement en rotation de l'écrou EV (qu'elle loge) par la vis VS lors du vissage. C'est notamment le cas 15 dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 5. Dans cet exemple, chaque première extrémité E13 présente sur un côté terminal une forme effilée adaptée au blocage en rotation de l'écrou EV. A cet effet, chaque écrou EV présente, par exemple, une forme carrée ou hexagonale (comme illustré sur la figure 5). 20 On notera également, comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 4, que chaque passage interne PI peut présenter une forme générale en L (ici tourné de 90° dans le sens antibraire). Ici, la première extrémité E13 est située à l'extrémité gauche de la partie linéaire la plus longue du L, et la seconde extrémité E23 est située à l'extrémité supérieure 25 de la partie linéaire la plus courte du L. Mais d'autres formes, géométriques ou non géométriques, peuvent être envisagées dès lors qu'elles permettent le déplacement de l'écrou EV jusqu'à la première extrémité E13 du passage interne PI associé. On notera également, comme illustré non limitativement sur les 30 figures 1 à 4, que la seconde extrémité E23 de chaque passage interne PI peut être définie dans une face dans laquelle est également définie la seconde extrémité E21 de chaque premier trou T1 associé, opposée à la première extrémité El 1 de ce dernier (T1). Cette face est ici celle contre 3055681 7 laquelle est placée et s'appuie la paroi PP2 de la seconde pièce P2 qui comprend les seconds trous T2. On notera que pour améliorer la répartition de cet appui on peut prévoir une rondelle RA sous la tête TV' de chaque vis VS, comme illustré non limitativement. Cette rondelle RA peut éventuellement 5 faire partie intégrante de la tête TV'. On notera également que la première pièce P1 peut être avantageusement réalisée au moyen d'une technique de stéréolithographie, par exemple mise en oeuvre par une imprimante 3D (tridimensionnelle). Dans ce cas, notamment, la première pièce P1 peut être réalisée dans un matériau 10 synthétique, comme par exemple un polymère (tel que PP, PBT, ABS ou PA, par exemple). Mais d'autres techniques peuvent être utilisées et notamment la fonderie ou l'usinage de type EDM (« Electrical Discharge Machining » - électro-érosion) ou conventionnel (si l'on procède ensuite à un rebouchage partiel). 15 L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - une résistance aux efforts et pressions importants subis au niveau du bridage, - une possibilité de réutilisation de la première pièce sans qu'elle ait été fragilisée par un précédent test, 20 - une possibilité de démontage et de remontage aisés de la première pièce dans le cadre d'un accès aux vis sur un unique côté, - une étanchéité du bridage au niveau de la première pièce, - un faible encombrement du bridage. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de pièce et de 25 système décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le seul cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Pièce (P1) comprenant au moins un premier trou (T1) propre à recevoir une tige (TV) d'une vis (VS) traversant un second trou (T2) d'une autre pièce (P2) destinée à être solidarisée par vissage à ladite pièce (P1), caractérisée en ce que chaque premier trou (T1) comprend une première extrémité (E11) communiquant avec une première extrémité (E13) d'un passage interne (PI) communiquant avec l'extérieur via une seconde extrémité (E23) et adapté au déplacement jusqu'à sa première extrémité (E13) d'un écrou (EV) introduit via ladite seconde extrémité (E23) et destiné à assurer le vissage d'une extrémité filetée (EF) de ladite tige (TV). 2. Pièce selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend au moins trois premiers trous (T1) communiquant avec trois passages internes (PI) associés et propres à être placés en regard de trois seconds trous (T2) associés de ladite autre pièce (P2). 3. Pièce selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que ladite première extrémité (E13) de chaque passage interne (PI) présente une forme propre à empêcher l'entraînement en rotation dudit écrou (EV) par ladite vis (VS) lors dudit vissage. 4. Pièce selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que chaque passage interne (PI) présente une forme générale en L. 5. Pièce selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite seconde extrémité (E23) de chaque passage interne (PI) est définie dans une face dans laquelle est également définie une seconde extrémité (E21) du premier trou (T1) associé, opposée à ladite première extrémité (E11) de ce dernier (T1). 6. Pièce selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est réalisée au moyen d'une technique de stéréolithographie. 7. Système, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce (P1) selon l'une des revendications précédentes, solidarisée par vissage à une autre pièce (P2). 3055681 9 8. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'il constitue un moteur. 9. Aéronef, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un système selon l'une des revendications 7 et 8. 5