Brevet FR3103554A1 — publié le 20210528

Dispositif de contrôle de vibrations (1) comportant : - une embase (7) ; - une vis d’accouplement (3) ; - une surface de contact (5) ; - les moyens de rétention de la vis d’accouplement (3) dans un orifice traversant (13) de l’embase, comportant au moins deux billes de rétention (9) élastiquement déformables comprimées chacune entre : un premier flanc de filet du filet de la vis d’accouplement (3) ; un deuxième flanc de filet, adjacent au premier flanc de filet, du filet de la vis d’accouplement (3) ; et la paroi interne de l’orifice traversant (13). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de contrôle de vibrations avec élément de rétention à billes L’invention concerne le domaine technique du contrôle mécanique de vibrations. L’invention vise un dispositif de contrôle de vibrations destiné à être accouplé à un élément vibrant pour, par exemple, détecter un certain régime vibratoire de l’élément vibrant, mesurer la fréquence ou l’amplitude des vibrations de l’élément vibrant, amortir les vibrations de l’élément vibrant. Les dispositifs de contrôle de vibrations comportent généralement une surface de contact plane destinée à être fixée contre une surface plane de réception située sur l’élément vibrant de sorte que les vibrations de l’élément vibrant soient transmises de manière optimale, en minimisant les pertes vibratoires, au dispositif de contrôle de vibrations. Ce contact plan sur plan nécessite une importante force de compression du dispositif de contrôle de vibrations contre l’élément vibrant. Les dispositifs de contrôle de vibrations sont en conséquence généralement fixés sur l’élément vibrant par le serrage d’une vis d’accouplement. La qualité du contact plan sur plan entre la surface de contact du dispositif de contrôle de vibrations et la surface plane de réception est garante de la qualité de transmission des vibrations entre l’élément vibrant et le dispositif, et donc du bon fonctionnement du dispositif. La surface de contact entre le dispositif et l’élément vibrant est ainsi de préférence maximisée. Par ailleurs, les dispositifs de contrôle de vibrations sont en général livrés avec leurs vis d’accouplement captives dans l’orifice traversant pour faciliter la fabrication sur chaine de montage. La mise en place du dispositif de contrôle de vibrations contre l’élément vibrant auquel il est destiné entraine le positionnement de la vis d’accouplement sans étape supplémentaire. Aucune opération de mise en place de la vis d’accouplement dans l’orifice traversant n’est ainsi nécessaire et l’opération est sécurisée par l’impossibilité de perdre la vis d’accouplement. ART ANTÉRIEUR On connait des dispositifs de contrôle de vibrations comportant une vis d’accouplement captive dans leur orifice traversant. Par exemple, le document FR3047801 décrit un capteur de cliquetis comportant une vis d’accouplement montée dans l’orifice traversant par une entretoise de centrage coopérant avec un anneau de maintien monté sur la vis d’accouplement. On connait également des solutions proposant d’enduire une portion du filetage de la vis d’accouplement d’un matériau élastique formant une butée annulaire contre la surface de contact, empêchant le retrait de la vis d’accouplement de l’orifice traversant. Il est également connu de former une telle butée annulaire par un joint torique serré sur la vis d’accouplement et venant en butée sur la surface de contact. Les solutions de l’art antérieur permettent d’obtenir une rétention de la vis d’accouplement dans l’alésage traversant mais ne permettent pas un positionnement précis de l’extrémité de la vis au niveau de la surface de contact. De plus, les solutions connues mettent généralement en œuvre un élément de rétention qui, lorsque le dispositif de contrôle de vibrations est serré sur l’élément vibrant, vient interférer avec la jonction des deux surfaces planes en contact. Il est alors nécessaire de prévoir un lamage d’accueil pour de tels éléments de rétention afin de ne pas perturber le contact plan sur plan, ce qui complexifie la réalisation des surfaces de contact et qui réduit d’autant la surface utile de contact. L’invention a pour but d’améliorer les dispositif de contrôle de vibrations de l’art antérieur. A cet effet, l’invention vise un dispositif de contrôle de vibrations comportant : - une embase percée d’un orifice traversant qui s’étend selon un axe de fixation ; - une vis d’accouplement disposée dans l’orifice traversant en s’étendant selon l’axe de fixation ; - des moyens de rétention de la vis d’accouplement dans l’orifice traversant ; - une surface de contact plane adaptée à une liaison plan sur plan avec un élément vibrant, cette surface de contact s’étendant dans un plan perpendiculaire à l’axe de fixation en étant disposée autour de l’orifice traversant. Dans ce dispositif, les moyens de rétention comportent au moins deux billes de rétention élastiquement déformables comprimées chacune entre : un premier flanc de filet du filet de la vis d’accouplement ; un deuxième flanc de filet, adjacent au premier flanc de filet, du filet de la vis d’accouplement ; et la paroi interne de l’orifice traversant. Un tel dispositif de contrôle de vibrations bénéficie d’un élément de rétention qui s’efface dans le filetage de la vis d’accouplement de sorte que cet élément de rétention ne puisse en aucun cas perturber la jonction des surfaces planes. Aucun lamage ou logement particulier n’est nécessaire pour escamoter les moyens de rétention du dispositif. De plus, l’élément de rétention du dispositif selon l’invention permet de maintenir la vis d’accouplement dans un positionnement choisi en vue du montage du dispositif. Le dispositif de contrôle de vibrations peut ainsi par exemple être livré avec sa vis d’accouplement dont l’extrémité affleure dans le plan de la surface de contact. Le montage du dispositif est alors facilité et accéléré car il suffit de positionner le dispositif contre l’élément vibrant, l’extrémité de la vis d’accouplement étant positionnée en regard d’un alésage fileté prévu sur l’élément vibrant, et le montage est finalisé par une seule opération de vissage de la vis d’accouplement. Aucune manipulation ou positionnement supplémentaire de la vis d’accouplement n’est nécessaire. En plus de ce positionnement optimal au moment du montage, l’élément de rétention garantit le caractère imperdable de la vis d’accouplement qui ne peut être accidentellement extraite du dispositif pendant, par exemple, le transport et la manipulation de ce dernier. Par ailleurs, l’élément de rétention du dispositif permet un réglage de la position relative de la vis d’accouplement par rapport à l’alésage traversant car il est possible de déplacer en translation la vis d’accouplement le long de l’axe de fixation par une simple rotation de la vis d’accouplement, jusqu’à une position choisie où elle sera maintenue par l’élément de rétention. Le dispositif de contrôle de vibrations dispose ainsi d’une vis d’accouplement imperdable, dont la position est maintenue optimale et est par ailleurs réglable, en maximisant la surface de contact entre la surface de contact du dispositif et la surface de réception de l’élément vibrant. Ces fonctions sont réalisées grâce à un élément de rétention peu onéreux et facile à fabriquer. Selon un autre objet, l’invention vise un procédé de montage d’un dispositif de contrôle de vibrations tel que décrit ci-dessus, comportant les étapes suivantes : - disposer la vis d’accouplement dans l’orifice traversant ; - disposer les billes de rétention à l’interface entre la vis d’accouplement et la face de l’embase qui est opposée à la surface de contact ; - tourner la vis d’accouplement dans sons sens de vissage de sorte que les billes de rétention soient roulées à l’intérieur de l’orifice traversant et soient comprimées chacune entre : un premier flanc de filet du filet de la vis d’accouplement ; un deuxième flanc de filet, adjacent au premier flanc de filet, du filet de la vis d’accouplement ; et la paroi interne de l’orifice traversant. Le dispositif selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison : - le dispositif comporte trois desdites billes de rétention ; - le diamètre des billes de rétention est sensiblement égal à la hauteur du filet de la vis d’accouplement ; - la vis d’accouplement est maintenue par les billes de rétention à une position où l’extrémité de la vis d’accouplement affleure sensiblement au niveau de la surface de contact ; - l’embase comporte un chanfrein de réception des billes de rétention, ce chanfrein étant situé sur le rebord de l’orifice traversant, du coté de l’orifice traversant qui est opposé à la surface de contact. Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison : - l’étape de disposer les billes de rétention est réalisée par un guide portant les billes de rétention et adapté à être disposé autour de la vis d’accouplement ; - l’étape de disposer les billes de rétention est réalisée par un entonnoir coaxial à la vis d’accouplement ; - le procédé comporte en outre une étape de réglage de la position de la vis d’accouplement le long de l’axe de fixation par rapport à l’embase, par rotation de la vis d’accouplement. L’invention concerne également tout moteur à combustion interne ou tout véhicule automobile comprenant le dispositif selon l’une quelconque des caractéristiques précédemment énumérées. PRÉSENTATION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels : : La figure 1 est une vue en coupe représentant un dispositif de contrôle de vibrations positionné contre un élément vibrant; :La figure 2 est une vue partielle du dispositif de la figure 1, en cours de mise en place des billes de rétention ; : La figure 3 illustre deux demi-guides de mise en place des billes de rétention conformément à la figure 2 ; : La figure 4 représente est une vue similaire à la figure 2 pour une variante de mise en place des billes de rétention. DESCRIPTION DÉTAILLÉE La figure 1 est une vue en coupe représentant un dispositif de contrôle de vibrations positionné sur un élément vibrant 2. Le dispositif 1 comporte une vis d’accouplement 3 prête à être vissée dans un alésage taraudé 6 de l’élément vibrant 2. La vis 3 s’étend selon un axe 12 dit « axe de fixation ». Dans le présent exemple, le dispositif de contrôle de vibrations 1 est un capteur de cliquetis automobile et l’élément vibrant 2 est une partie du bloc moteur d’un véhicule automobile à moteur à combustion interne. L’élément vibrant 2 présente une surface plane 4 de réception pour le dispositif 1. Le dispositif 1 comporte également une surface de contact 5 plane adaptée à venir au contact de la surface de réception 4. Le dispositif 1 comporte une embase 7 qui est mécaniquement couplée, dans le présent exemple visant un capteur de cliquetis, à un capteur accéléromètre 8. L’embase 7 comporte un orifice traversant 13 s’étendant selon l’axe de fixation 12. La vis 3 est maintenue fixe par rapport à l’embase 7 grâce à des moyens de rétention qui comportent ici au moins deux billes 9 de rétention qui sont intercalées entre le filetage de la vis 3 et les parois internes l’orifice traversant 13. Les billes de rétention 9 sont constituées d’un matériau élastiquement déformable tel qu’un polymère ou un élastomère, et sont adaptées à être comprimées par des surfaces tout en maintenant la possibilité de rouler sur ces surfaces. Chacune des billes de rétention 9 est insérée dans le filet de la vis 3 de sorte à être positionnée dans un creux de ce filet. Autrement dit, le contact entre une bille 9 et la vis 3 se fait selon un premier point de contact de la bille 9 contre un premier flanc de filet, et se fait également selon un deuxième point de contact de la bille 9 contre un deuxième flanc de filet qui est adjacent au premier flanc de filet. En plus de ces deux points de contact, chaque bille 9 est également en contact avec la surface interne de l’orifice traversant 13. Le diamètre des billes 9, le diamètre de la vis 3 et son pas de vis, ainsi que le diamètre de l’orifice traversant 13 sont choisis pour que les billes 9 soient comprimées entre le premier flanc de filet, le deuxième flanc de filet et la paroi de l’orifice traversant 13. Les propriétés élastiques des billes 9 permettent ainsi le maintien de la vis 3 dans l’orifice traversant 13 en empêchant sa translation selon l’axe de fixation 12. Le matériau des billes 9 présente de préférence un coefficient de friction élevé pour assurer ce blocage en translation selon l’axe 12. Ces propriétés de friction élevée peuvent également être conférée aux billes 9 par un revêtement favorisant la friction. Le diamètre des billes 9 est de préférence voisin de la hauteur du filet de la vis 3. De telles billes 9 seront ainsi suffisamment comprimées entre la vis 3 et l’orifice traversant 13. La vis 3 peut ainsi être positionnée à une hauteur préférée dans l’embase 7 selon une position de montage prédéterminée. Les billes de rétention 9 permettent de transporter et manipuler le dispositif 1 de sorte que, lors du montage du dispositif 1 sur un élément vibrant 2, la vis 3 est conforme à la position de montage prédéterminée. Dans le présent exemple, cette position de montage prédéterminée est celle illustrée à la figure 1 : l’extrémité de la vis 3 affleure au niveau de la surface de contact 5 de sorte que, lorsque le dispositif 1 est présenté contre un élément vibrant 2 (position de la figure 1), l’extrémité de la vis 3 est positionnée à l’entrée de l’alésage taraudé 6, prête à être vissée directement et sans aucune autre opération de positionnement. Pour placer la vis 3 dans la position de montage prédéterminée, ou pour modifier cette position, par exemple avant montage, il est possible d’agir sur la vis 3 par rotation de la tête de la vis, c’est-à-dire en faisant tourner la vis autour de l’axe de fixation 12. Les billes 9 vont alors rouler dans les creux du filet de la vis 3 et vont également rouler contre la surface interne de l’orifice traversant 13. Bien que les billes 9 soient comprimées entre la vis 3 et l’orifice 13, leurs propriétés élastiques permettent cependant un mouvement de roulement tout en étant comprimées. Le roulement des billes 9 dans les creux du filetage de la vis 3 crée une liaison hélicoïdale entre la vis 3 et l’orifice traversant 13, de sorte que la rotation de la vis 3 entraine sa translation le long de l’axe de fixation 12, de manière similaire au déplacement d’une vis vissée dans un écrou complémentaire. La figure 2 illustre le procédé de mise en place des billes 9 dans le filetage de la vis 3. L’embase 7 comporte à cet effet, de préférence, un chanfrein 10 sur le rebord de l’orifice traversant 13 qui est opposé à la surface de contact 5. Sur la vue partielle de la figure 2, seule la partie haute de l’embase 7 a été représentée avec son chanfrein 10. Les billes 9 peuvent ainsi être insérées au niveau du chanfrein 10 de sorte qu’elles viennent au contact entre le chanfrein 10 et le filetage de la vis 3. La vis 3 subit ensuite une opération de rotation dans le sens du vissage, ce qui entraine un roulement des billes 9, entrainées dans le filetage de la vis 3. Les vis 3 prennent ainsi place dans l’orifice traversant 13, en étant comprimées contre la vis 3, et la rotation de la vis 3 est poursuivie jusqu’à ce que la vis 3 soit parvenue, relativement à l’embase 7, à sa position de montage prédéterminée. Pour faciliter l’insertion des billes 9 dans les chanfreins 10, il est possible d’utiliser des moyens de guidage, tels que des guides 11. La figure 3 est une vue de dessus en coupe de la vis 3 et de deux demi-guides 11 portant trois billes 9 prêtent à être insérées entre le filetage de la vis 3 et les parois de l’orifice traversant 13. Dans le présent exemple, trois billes 9 sont montées sur les demi-guides 11 et y sont maintenues par tout moyen mécanique ou adhésif. Les demi-guides 11 sont ensuite positionnés autour de la vis 3 et rapprochés de cette dernière jusqu’à ce que les billes 9 soient en position en vis-à-vis du chanfrein 10. Les billes 9 sont ensuite relâchées, manuellement ou automatiquement, des demi-guides 11 pour venir prendre position dans le chanfrein 10, contre le filet de la vis 3, tel qu’illustré à la figure 2. La figure 4 est une vue similaire à la figure 2 et illustre une variante pour la mise en place des billes 9. Selon cette variante, un entonnoir 14 est disposé coaxialement autour de la vis 3 de sorte que sa sortie, d’un diamètre proche du diamètre du chanfrein 10, soit positionnée en regard du chanfrein 10. Les billes 9 sont relâchées dans l’entonnoir 14 et viennent ainsi se placer dans le chanfrein 10. Ce procédé est particulièrement adapté à une production en série du dispositif 1 et une mise en place automatisée des billes 9. Le dispositif 1 peut ensuite être transporté et finalement monté sur un élément vibrant 2 par une seul opération de mise en place telle que représentée à la figure 1, dès lors que les billes 9 sont mises en place et le dispositif 1 réglé à sa position de montage prédéterminé par la rotation de la vis 3. A partir de cette position de la figure 1, la vis 3 est directement vissée dans l’alésage taraudé 6, ce qui est permis par le roulement des billes 9. En fin de vissage, les billes 9 restent positionnées entre la vis 3 et l’orifice traversant 13 sans interférer avec d’autres éléments extérieurs, et notamment sans interférer avec le contact plan sur plan de la surface de réception 4 avec la surface de contact 5. Avant le montage du dispositif 1 sur l’élément vibrant 2, les billes 9 ont procuré une rétention de la vis 3 dans l’orifice traversant 13, garantissant à la fois le caractère imperdable de la vis 3 et son maintien dans une position optimale de montage. Des variantes de réalisation du dispositif de contrôle de vibrations peuvent être mises en œuvre sans sortir du cadre de l’invention. Le dispositif peut en effet être tout dispositif nécessitant la transmission des vibrations d’un élément vibrant par un contact plan sur plan, tels que capteurs relatifs à l’analyse du comportement vibratoire, absorbeurs ou amortisseurs de vibration, etc. Dispositif de contrôle de vibrations (1) comportant : - une embase (7) percée d’un orifice traversant (13) qui s’étend selon un axe de fixation (12) ; - une vis d’accouplement (3) disposée dans l’orifice traversant (13) en s’étendant selon l’axe de fixation (12) ; - des moyens de rétention de la vis d’accouplement (3) dans l’orifice traversant (13) ; - une surface de contact (5) plane adaptée à une liaison plan sur plan avec un élément vibrant, cette surface de contact (5) s’étendant dans un plan perpendiculaire à l’axe de fixation (13) en étant disposée autour de l’orifice traversant (13) ; ce dispositif étant caractérisé en ce que les moyens de rétention comportent au moins deux billes de rétention (9) élastiquement déformables comprimées chacune entre : un premier flanc de filet du filet de la vis d’accouplement (3) ; un deuxième flanc de filet, adjacent au premier flanc de filet, du filet de la vis d’accouplement (3) ; et la paroi interne de l’orifice traversant (13). Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu’il comporte trois desdites billes de rétention (9). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le diamètre des billes de rétention (9) est sensiblement égal à la hauteur du filet de la vis d’accouplement (3). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la vis d’accouplement (3) est maintenue par les billes de rétention (9) à une position où l’extrémité de la vis d’accouplement (3) affleure sensiblement au niveau de la surface de contact (5). Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’embase (7) comporte un chanfrein (10) de réception des billes de rétention (9), ce chanfrein (10) étant situé sur le rebord de l’orifice traversant (13), du coté de l’orifice traversant (13) qui est opposé à la surface de contact (5). Procédé de montage d’un dispositif de contrôle de vibrations conforme à l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : - disposer la vis d’accouplement (3) dans l’orifice traversant (13) ; - disposer les billes de rétention (9) à l’interface entre la vis d’accouplement (3) et la face de l’embase (7) qui est opposée à la surface de contact (5) ; - tourner la vis d’accouplement (3) dans sons sens de vissage de sorte que les billes de rétention (9) soient roulées à l’intérieur de l’orifice traversant (13) et soient comprimées chacune entre : un premier flanc de filet du filet de la vis d’accouplement (3) ; un deuxième flanc de filet, adjacent au premier flanc de filet, du filet de la vis d’accouplement (3) ; et la paroi interne de l’orifice traversant (13). Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’étape de disposer les billes de rétention (9) est réalisée par un guide (11) portant les billes de rétention (6) et adapté à être disposé autour de la vis d’accouplement (3). Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que l’étape de disposer les billes de rétention (9) est réalisée par un entonnoir (14) coaxial à la vis d’accouplement (3). Procédé selon l’une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce qu’il comporte en outre une étape de réglage de la position de la vis d'accouplement (3) le long de l’axe de fixation (12) par rapport à l’embase (7), par rotation de la vis d’accouplement (3). 10. Moteur à combustion interne caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5. 11.Véhicule automobile caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif selon l’une quelconque des revendications 1 à 5.