Brevet FR3109415A1 — publié le 20211022

Ensemble de connexion mécanique d’un composant à une surface de montage Ensemble (100) de connexion mécanique d’un composant (105) à une surface de montage (110), comportant : un écrou (10) ayant une portion inférieure (11) et une portion supérieure (12) qui s’étend, par rapport à la portion inférieure, le long d’un axe de référence (X) ; une tôle (20) de fixation comprenant une portion de base (21) configurée pour être fixée à la surface de montage et une portion de retenue (22) de l’écrou qui s’étend, par rapport à la portion de base, le long de l’axe de référence. La portion de retenue comporte une paroi supérieure (23) présentant une ouverture centrale (24) dont le bord a un profil (25) géométriquement adapté à la forme du profil externe (13) de la portion supérieure, et une paroi latérale (26) connectant la paroi supérieure à la portion de base. Les parois supérieure et latérale délimitent un espace de logement (27), en position de fixation, pour la portion inférieure de l’écrou tandis que sa portion supérieure traverse l’ouverture centrale avec son profil externe qui est entouré par le profil de l’ouverture centrale. Figure pour l'abrégé : 1 Ensemble de connexion mécanique d’un composant à une surface de montage La présente invention concerne un ensemble de connexion mécanique d’un composant à une surface de montage, en particulier du type utilisant un écrou prisonnier dans une cage, notamment une cage conçue dans une tôle de fixation. Dans le domaine des systèmes de fixation mécanique, il est bien connu d’utiliser des ensembles de connexion qui comportent un écrou prisonnier dans une cage ou dans une tôle de fixation. Les solutions utilisées doivent respecter certains critères dictés par des standards nationaux ou internationaux et satisfaire en même temps à des exigences d’application pratique, comme par exemple la résistance à la corrosion, l’application de couples de serrage standards ou le plus possible uniformes, la possibilité d’utiliser dans plusieurs applications de types différents les mêmes composants ou des composants qui nécessitent seulement des modifications constructives mineures et simples, et cetera. Dans l’état actuel de l’art, les solutions connues de ce type ne sont pas entièrement satisfaisantes. Par exemple, une solution connue prévoit l’utilisation d’un écrou carré qui est prisonnier dans une tôle métallique dont les bords sont pliés sur les bords de l’écrou ; cette solution est plutôt coûteuse et compliquée sur le plan constructif. En outre, elle peut être appliquée seulement avec des écrous carrés. Le but principal de la présente invention est de fournir une solution qui offre des améliorations par rapport à l’état de l’art connu et, en particulier, qui permet de réaliser un ensemble de connexion mécanique à coût réduit, en utilisant des éléments de fixation standards et/ou qui nécessitent tout au plus des modifications constructives mineures et très simples. Ce but est atteint par un ensemble de connexion mécanique d’un composant à une surface de montage, caractérisé en ce qu’il comporte au moins : - un écrou ayant une portion inférieure et une portion supérieure qui s’étend, par rapport à la portion inférieure, le long d’un axe de référence ; - une tôle de fixation comprenant une portion de base configurée pour être fixée à la surface de montage et une portion de retenue de l’écrou qui s’étend, par rapport à la portion de base, le long de l’axe de référence, dans lequel la portion de retenue comporte une paroi supérieure présentant une ouverture centrale dont le bord a, au moins pour une partie de son pourtour, un profil géométriquement adapté à la forme du profil externe de la portion supérieure de l’écrou, et au moins une paroi latérale qui connecte la paroi supérieure à la portion de base, la paroi supérieure et la paroi latérale délimitant un espace de logement adapté à loger, en position de fixation, au moins la portion inférieure de l’écrou tandis que la portion supérieure de l’écrou traverse au moins partiellement l’ouverture centrale de la paroi supérieure avec son profil externe qui est au moins en partie entouré par le profil de l’ouverture centrale. Selon des aspects avantageux mais non obligatoires de l’invention, un tel ensemble de connexion mécanique peut incorporer une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise selon toute combinaison techniquement admissible : - la portion de base de la tôle de fixation comprend au moins un pied qui est configuré pour être appuyé sur la surface de montage et est pourvu d’un trou de passage destiné à recevoir un élément de fixation de la tôle à la surface de montage ; - la portion de base de la tôle comprend un premier pied et un deuxième pied destinés à être appuyés sur la surface de montage, le premier pied et le deuxième pied étant disposés substantiellement symétriquement par rapport à l’axe de référence et chacun pourvu d’un trou de passage configuré pour recevoir un élément correspondant de fixation de la tôle à la surface de montage ; - au moins une paroi latérale de la portion de retenue de l’écrou comporte au moins une paroi rectiligne qui est orientée de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence et est adaptée pour s’appuyer contre une paroi correspondante, notamment une paroi rectiligne, de la portion inférieure de l’écrou ; - au moins une paroi latérale de la portion de retenue comporte une première paroi rectiligne et une deuxième paroi rectiligne qui s’étendent de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence, la première paroi rectiligne et la deuxième paroi rectiligne étant disposées symétrique par rapport à l’axe de référence et adaptées pour s’appuyer chacune contre une paroi correspondante, notamment une paroi rectiligne, de la portion inférieure de l’écrou ; - l’ensemble de connexion mécanique peut comporter en outre une ou des rondelle(s), adaptée(s) à être placée(s) au-dessous de la portion inférieure de l’écrou dans l’espace de logement, et la tôle de fixation comporte au moins une ouverture latérale qui est pourvue dans une zone de transition de la portion de base à la portion de retenue de la tôle et qui est configurée pour recevoir au moins un bord de la ou des rondelle(s) ; - la tôle de fixation comporte une première ouverture latérale et une deuxième ouverture latérale qui sont pourvues chacune dans une zone de transition correspondante de la portion de base à la portion de retenue de la tôle, la première ouverture latérale et la deuxième ouverture latérale étant disposées symétriquement par rapport à l’axe de référence et chacune configurée pour recevoir une partie correspondante du bord de la ou des rondelle(s) ; - la portion supérieure de l’écrou a une forme substantiellement cylindrique à section circulaire et l’ouverture centrale comporte un premier profil et un deuxième profil en portion de cercle, le premier profil et le deuxième profil en portion de cercle étant disposés symétriquement par rapport à l’axe de référence ; - la portion supérieure de l’écrou a une forme substantiellement hexagonale et l’ouverture centrale a un profil hexagonal ; - la tôle de fixation comprend une seule pièce métallique conformée et perforée en fonction de l’ouverture centrale et, éventuellement, de la première ouverture latérale et/ou de la deuxième ouverture latérale. D’autres aspects et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en référence aux dessins annexés, parmi lesquels : la Figure 1 est une vue en perspective illustrant un premier exemple possible de réalisation d’un ensemble de connexion mécanique selon la présente invention, utilisant un écrou disposant d’une embase ; la Figure 2 est une vue latérale de l’ensemble de connexion mécanique illustré sur la figure 1 ; la Figure 3 est une vue en perspective illustrant un deuxième exemple possible de réalisation d’un ensemble de connexion mécanique selon la présente invention, utilisant un écrou du type frein double fente et une rondelle ; la Figure 4 est une vue en perspective illustrant une tôle de fixation utilisée dans l’ensemble de connexion mécanique de la figure 3. Il est à noter que, dans la description détaillée qui suit, les composants identiques ou similaires, du point de vue structurel et/ou fonctionnel, portent les mêmes références numériques, qu'ils soient représentés ou non dans des modes de réalisation différents de la présente description. Il convient également de noter que, pour décrire de manière claire et concise la présente invention, les dessins ne sont pas nécessairement à l’échelle et que certaines caractéristiques peuvent être présentées sous une forme schématique. En outre, lorsque le terme "adapté" ou "agencé" ou "configuré" est utilisé ici en se référant à tout composant dans son ensemble, ou à toute partie d'un composant, ou à une combinaison de composants, il doit être compris que cela signifie et englobe la structure, et/ou la configuration, et/ou la forme, et/ou le positionnement du composant ou de la partie que ce terme désigne. Enfin, outre, lorsque le terme « substantiel » ou « substantiellement » est utilisé dans la description suivante en se référant au positionnement d’une partie relativement à une autre partie ou à un axe de référence, par exemple en définissant une partie comme sensiblement parallèle ou perpendiculaire à un axe, ce terme doit être compris comme englobant une tolérance de plus ou moins 5° ou 5% par rapport à la position de référence ou à la valeur de référence indiquée. Les figures 1 et 3 illustrent schématiquement des exemples d’un ensemble de connexion mécanique selon la présente invention, désigné par le numéro de référence 100. En particulier, la figure 1 et la figure associée 2 illustrent une solution de cage notamment pour des écrous à embase ; la figure 3 et la figure 4 associée illustrent une solution de cage notamment pour des écrous du type frein double fente selon la norme NF E 25-411, avec une ou des rondelle(s). L’ensemble 100 selon l’invention est conçu pour connecter mécaniquement un premier composant, schématiquement représenté seulement sur la figure 1 par le numéro de référence 105, à une surface de montage d’un deuxième composant, schématiquement représentée seulement sur la figure 1 par le numéro de référence 110. Les deux composants à connecter mécaniquement peuvent être quelconques en fonction de l'application spécifique. Comme illustré sur les figures 1 et 3, l’ensemble 100 de connexion mécanique comporte au moins un écrou 10 ayant une portion inférieure 11 et une portion supérieure 12, qui s’étend à partir de la portion inférieure 11 le long d’un axe de référence X. Par exemple, la portion inférieure 11 peut former une semelle d’appui sur la surface de montage 110, alors qu’au moins la portion supérieure 12 est au moins partiellement fileté. En pratique, l’écrou 10 est monobloc et les parties 11 et 12 sont moulées ou usinées ensemble. L’écrou 10 est destiné à être assemblé au premier composant 105 au moyen d’un élément fileté vissé dans l’écrou 10, comme par exemple une vis, un goujon, ou tout autre élément similaire, schématiquement illustré sur la figure 1 avec le numéro de référence 115. En outre, l’ensemble 100 de connexion mécanique comporte au moins une tôle de fixation à la surface de montage 110, dont deux exemples possibles de réalisation sont illustrés sur les figures 1 et 2, d’une part, et sur les figures 3 et 4, d’autre part, où la tôle de fixation est désignée par le numéro de référence 20. Comme illustré, la tôle 20 de fixation comprend une portion de base, indiquée globalement avec le numéro de référence 21, qui est configurée pour être en appui contre et fixée à la surface de montage 110, et une portion de retenue de l’écrou 10, indiquée globalement avec le numéro de référence 22, qui s’étend, par rapport à la portion de base 21, le long de l’axe de référence X. En particulier, comme mieux visible sur les figures 1 et 3, la portion de retenue 22 comporte une paroi supérieure 23 présentant une ouverture centrale 24 dont le bord a, au moins pour une partie de son pourtour, et vu dans un plan perpendiculaire à l’axe de référence X, un profil 25 géométriquement adapté, de préférence de façon substantiellement identique, au profil externe 13 de la portion supérieure 12 de l’écrou 10 ; en outre, la portion d’encagement 22 comporte une ou plusieurs parois latérales 26, par exemple comme illustré deux parois latérales 26 qui connectent la paroi supérieure 23 à la portion de base 21. La paroi supérieure 23 et les parois latérales 26 sont configurées pour délimiter un espace de logement 27, adapté à loger, en position de fixation de l’ensemble 100, et en particulier de la tôle 20, à la surface de montage 110, au moins la portion inférieure 11 de l’écrou tandis que la portion supérieure 12 de l’écrou 10 traverse au moins partiellement l’ouverture centrale 24 de la paroi supérieure 23 ; en outre, dans cette position, le profil externe 13 de la portion supérieure 12 est au moins en partie entouré par le profil 25 de l’ouverture centrale 24. Selon une forme possible de réalisation, la portion de base 21 de la tôle 20 de fixation comprend au moins un pied 14 qui est configuré pour être appuyé sur la surface de montage 110 et qui est pourvu d’un trou de passage 15 destiné à recevoir un élément de fixation de la tôle 20 à la surface de montage 110 ; par exemple, cet élément de fixation peut être une vis de connexion ou un rivet non illustrés sur les figures. De préférence, dans l’ensemble 100 de connexion mécanique selon la présente invention, la portion de base 21 de la tôle 20 de fixation comprend un premier pied 14 et un deuxième pied 16 destinés à être appuyés sur la surface de montage 110, le premier pied 14 et le deuxième pied 16 étant disposés de façon substantiellement symétrique par rapport à l’axe de référence X. En outre, chaque pied 14 ou 16 est pourvu d’un trou de passage respectif 15 ou 17, qui est configuré pour recevoir un élément de fixation correspondant de la tôle 20 à la surface de montage 110. Dans les deux exemples illustrés, la paroi supérieure 23 est substantiellement rectiligne, et chaque pied d’appui 14 et 16 s’étend de façon substantiellement parallèle à la paroi supérieure 23. Avantageusement, la tôle 20, qui fait partie de l’ensemble 100 de connexion mécanique selon la présente invention, peut être utilisée en combinaison avec des écrous de types différents. Par exemple, dans le premier mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, l’écrou 10 comprend une portion inférieure 11 constitué d’une plaque substantiellement plate à section circulaire, c’est-à-dire l’embase, et une portion supérieure 12 ayant une forme substantiellement hexagonale. Cet écrou est de préférence par exemple un écrou hexagonal autobloquant. De manière correspondante, l’ouverture centrale 24 comporte un profil 25 hexagonal qui entoure le profil externe 13 de la portion supérieure 12 quand l’écrou 10 est couplé à la tôle 20 de fixation, et aide à empêcher la rotation de l’écrou 10 pendant le vissage de l’élément 115. Dans le deuxième mode de réalisation illustré sur les figures 3 et 4, l’écrou 10 comprend une portion inférieure hexagonale 11 et une portion supérieure 12 ayant une forme substantiellement cylindrique à base circulaire; de manière correspondante, l’ouverture centrale 24 comporte un premier profil 25a et un deuxième profil 25b en portion de cercle. Le premier profil 25a et le deuxième profil 25b en portion de cercle sont disposés de façon substantiellement symétrique par rapport à l’axe de référence X et entourent des portions correspondantes du corps cylindrique et contribuent à maintenir l’écrou 10 dans l’élément repéré 23. Dans ce mode de réalisation, chaque paroi latérale 26 de la portion de retenue 22 comporte au moins une portion 26a rectiligne qui s’étend de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence X et qui est adaptée pour s’appuyer contre une paroi correspondante de la portion inférieure 11 de l’écrou 10, de préférence une paroi rectiligne 11a de la portion inférieure hexagonale 11 et contribuent à empêcher la rotation de l’écrou 10 pendant le vissage de l’élément 115. De préférence, dans l’ensemble 100 selon le deuxième mode de réalisation de présente invention, les parois latérales 26 de la portion de retenue 22 comportent une première paroi rectiligne 26a et une deuxième paroi rectiligne 26b qui s’étendent de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence X, la première paroi rectiligne 26a et la deuxième paroi rectiligne 26b étant disposées symétriquement par rapport à l’axe de référence X et adaptées pour s’appuyer chacune contre une paroi correspondante, de préférence une paroi également rectiligne de la portion inférieure hexagonale 11 de l’écrou 10. De cette façon, la paroi latérale 26a, ou de préférence les deux parois latérales 26a et 26b, en appuyant chacune contre la paroi de la portion inférieure 11, bloque(nt) la rotation de l’écrou 10 lors de la connexion du composant 105 à l’écrou au moyen de l’élément fileté 115 vissé dans la portion supérieure 12. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 3, et plus en général si l’écrou ne dispose pas d’une embase ou partie similaire, l’ensemble 100 de connexion mécanique selon l’invention peut comporter, en outre, une ou des rondelle(s) 30 adaptée(s) à être placée(s) au-dessous de la portion inférieure 11 de l’écrou 10 dans l’espace de logement 27 entre l’écrou 10 et la surface de montage 110 ; pour faciliter la représentation graphique, la figure 3 illustre seulement une rondelle 30. La rondelle 30 est par exemple une rondelle plate, comme représentée sur la figure 3. En variante, la rondelle 30 est une rondelle élastique, par exemple une rondelle conique striée (aussi appelée rondelle CS) ou une rondelle TREP ®. Selon ce mode de réalisation, la tôle 20 de fixation comporte au moins une ouverture latérale 28 qui est définie dans une zone de transition de la portion de base 21 à la portion de retenue 22 de la tôle 20 et qui est configurée pour recevoir au moins une partie 30a du bord de la ou des rondelle(s) 30. En particulier, selon la forme de réalisation illustrée sur les figures 3 et 4, la tôle 20 de fixation comporte une première ouverture latérale 28 et une deuxième ouverture latérale 29 qui sont définies chacune dans une zone de transition correspondante de la portion de base 21 à la portion de retenue 22 de la tôle 20. De préférence, et comme illustré sur la figure 4, la première ouverture latérale 28 et la deuxième ouverture latérale 29 sont disposées de façon substantiellement symétrique par rapport à l’axe de référence X et chacune est configurée pour recevoir une partie correspondante 30a du bord de la rondelle 30. La rondelle 30 peut être utilisée également dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, et la tôle 20 de fixation illustrée dans les figures 1 et 2 peut être modifiée de façon correspondante pour obtenir les ouvertures latérales nécessaires. De préférence, quel que soit le mode de réalisation, la tôle 20 de fixation est monobloc et réalisée au moyen d’une seule pièce métallique conformée par pliage et qui est perforée pour obtenir l’ouverture centrale 24 et, éventuellement, la première ouverture latérale 28 et/ou la deuxième ouverture latérale 29. D’autres variantes sont aisément envisageables. Par exemple, l’écrou 10 peut être un écrou ayant une portion supérieure 12 à section carrée et l’ouverture centrale 24 peut avoir un bord avec un profil 25 également carré reproduisant le profil externe de la portion supérieure 12, ou même la portion inférieure 11 peut avoir une section carrée ; l’écrou 10 illustré sur la figure 3 peut comprendre une base plate, ou cylindrique, et cetera. Il ressort clairement de la description qui précède que l’ensemble 100 de connexion mécanique selon l’invention permet d'atteindre le but de la présente invention, car il permet d’utiliser des éléments de fixation standard, selon une solution constructive moins couteuse, efficace et simple à installer. L’ensemble 100 de connexion mécanique ainsi conçu est susceptible de modifications et de variantes. Par exemple, la configuration spécifique de toute partie de la tôle 20 décrite ci-dessus, peut être modifiée en la maintenant adaptée pour réaliser les fonctions pour lesquelles elle a été conçue dans le cadre de la présente invention. Ainsi, par exemple, il peut être prévu une seule paroi 26, ou trois parois 26 ou plus, pour connecter ensemble la paroi supérieure 23 et la portion de base 21 de la tôle 20 ; l’ensemble 100 selon le deuxième mode de réalisation peut être utilisé également sans la rondelle 30. Tous les détails peuvent en outre être remplacés par des éléments techniquement équivalents. Ensemble (100) de connexion mécanique d’un composant (105) à une surface de montage (110), caractérisé en ce qu’il comporte au moins : un écrou (10) ayant une portion inférieure (11) et une portion supérieure (12) qui s’étend, par rapport à la portion inférieure (11), le long d’un axe de référence (X) ; une tôle (20) de fixation comprenant une portion de base (21) configurée pour être fixée à la surface de montage (110) et une portion de retenue (22) de l’écrou (10) qui s’étend, par rapport à la portion de base (21), le long de l’axe de référence (X), dans lequel la portion de retenue (22) comporte une paroi supérieure (23) présentant une ouverture centrale (24) dont le bord a, au moins pour une partie de son pourtour, un profil (25) géométriquement adapté à la forme du profil externe (13) de la portion supérieure (12) de l’écrou (10), et au moins une paroi latérale (26) qui connecte la paroi supérieure (23) à la portion de base (21), la paroi supérieure (23) et la paroi latérale (26) délimitant un espace de logement (27), adapté à loger, en position de fixation, au moins la portion inférieure (11) de l’écrou tandis que la portion supérieure (12) de l’écrou (10) traverse au moins partiellement l’ouverture centrale (24) de la paroi supérieure (23) avec son profil externe (13) qui est au moins en partie entouré par le profil (25) de l’ouverture centrale (24). Ensemble (100) de connexion mécanique selon la revendication 1, dans lequel la portion de base (21) de la tôle (20) de fixation comprend au moins un pied (14) qui est configuré pour être appuyé sur la surface de montage (110) et est pourvu d’un trou de passage (15) destiné à recevoir un élément de fixation de la tôle (20) à la surface de montage (110). Ensemble (100) de connexion mécanique selon la revendication 2, dans lequel la portion de base (21) de la tôle (20) comprend un premier pied (14) et un deuxième pied (16) destinés à être appuyés sur la surface de montage (110), le premier pied (14) et le deuxième pied (16) étant disposés substantiellement symétriquement par rapport à l’axe de référence (X) et chacun pourvu d’un trou de passage (15, 17) configuré pour recevoir un élément correspondant de fixation de la tôle (20) à la surface de montage (110). Ensemble (100) de connexion mécanique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel au moins une paroi latérale (26) de la portion de retenue (22) comporte au moins une paroi (26a) rectiligne qui est orientée de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence (X) et est adaptée pour s’appuyer contre une paroi correspondante, notamment une paroi rectiligne, de la portion inférieure (11) de l’écrou (10). Ensemble (100) de connexion mécanique selon la revendication 4, dans lequel au moins une paroi latérale (26) de la portion de retenue (22) comporte une première paroi rectiligne (26a) et une deuxième paroi rectiligne (26b) qui s’étendent de façon substantiellement parallèle à l’axe de référence (X), la première paroi rectiligne (26a) et la deuxième paroi rectiligne (26b) étant disposées symétriquement par rapport à l’axe de référence (X) et adaptées pour s’appuyer chacune contre une paroi correspondante, notamment une paroi rectiligne, de la portion inférieure (11) de l’écrou (10). Ensemble (100) de connexion mécanique selon l’une des revendications précédentes, comportant en outre au moins une rondelle (30), adaptée à être placée au-dessous de la portion inférieure (11) de l’écrou (10) dans l’espace de logement (27), et dans lequel la tôle (20) de fixation comporte au moins une ouverture latérale (28) qui est définie dans une zone de transition de la portion de base (21) à la portion de retenue (22) de la tôle (20) et qui est configurée pour recevoir au moins une partie (30a) du bord de l’au moins une rondelle (30). Ensemble (100) de connexion mécanique selon la revendication 6, dans lequel la tôle (20) de fixation comporte une première ouverture latérale (28) et une deuxième ouverture latérale (29) qui sont définies chacune dans une zone de transition correspondante de la portion de base (21) à la portion de retenue (22) de la tôle (20), la première ouverture latérale (28) et la deuxième ouverture latérale (29) étant disposées substantiellement symétriquement par rapport à l’axe de référence (X) et chacune configurée pour recevoir une partie (30a) correspondante du bord de l’au moins une rondelle (30). Ensemble (100) de connexion mécanique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la portion supérieure (12) de l’écrou (10) a une forme substantiellement cylindrique à section circulaire et l’ouverture centrale (24) comporte un premier profil (25a) et un deuxième profil (25b) en portion de cercle, le premier profil (25a) et le deuxième profil (25b) en portion de cercle étant disposés substantiellement symétriquement par rapport à l’axe de référence (X). Ensemble (100) de connexion mécanique selon l’une des revendications de 1 à 7, dans lequel la portion supérieure (12) de l’écrou (10) a une forme substantiellement hexagonale et l’ouverture centrale (24) comporte un profil (25) hexagonal. Ensemble (100) de connexion mécanique selon l’une des revendications précédentes, dans lequel la tôle (20) de fixation comprend une seule pièce métallique conformée et perforée en fonction de l’ouverture centrale (24) et, éventuellement, de la première ouverture latérale (28) et/ou de la deuxième ouverture latérale (29).