Brevet FR3129184A1 — publié le 20230519

L’invention concerne un dispositif de serrage (1) destiné à serrer une première pièce (2) et une deuxième pièce (4) l'une contre l'autre, le dispositif de serrage (1) comprenant : - une vis filetée (6) comportant une tige filetée (7) et une tête de vis (8) ayant une première surface d’appui (18) inclinée, - un élément d’actionnement (9) comportant un trou taraudé (10) dans lequel est vissé une deuxième extrémité de la tige filetée (7), - un manchon (11) emmanché et monté libre en rotation autour de la vis filetée (6) entre la tête de vis (8) et l'élément d’actionnement (9), le manchon (11) comportant une collerette (13) et un corps cylindrique (12) comportant une deuxième surface d’appui (19) inclinée, - au moins un élément de serrage (15) disposé autour de la vis filetée (6) entre la première surface d’appui (18) inclinée et la deuxième surface d’appui (19) inclinée, l'au moins un élément de serrage (15) étant configuré pour se déplacer radialement, - un palier à roulement (16) engagé autour de la vis et comportant des corps roulants (17) interposés entre la collerette (13) et l’élément d’actionnement (9). Figure pour l’abrégé : Fig. 1 Dispositif de serrage L’invention se rapporte au domaine des dispositifs de serrage destinés à serrer une première pièce contre une deuxième pièce, les première et deuxième pièces présentant chacune un orifice. Arrière-plan technologique Il est connu du document WO2019158590 un dispositif de serrage permettant de serrer les unes contre les autres deux ou plusieurs pièces empilées présentant chacune un orifice. Le dispositif de serrage comporte un manchon adapté pour être inséré dans les orifices des pièces. Le dispositif comporte une unité d'actionnement et une tige actionnée par l'unité d'actionnement. Le dispositif de serrage comporte également un élément d’ancrage interagissant avec l’actionneur. Dans ce document, l’élément d’ancrage comporte deux cylindres coupés obliquement, le cylindre inférieur étant fixé à la tige. L’unité d’actionnement peut notamment être un écrou lié avec la tige par vissage. Ainsi, l'actionnement de l'unité d’actionnement permet de remonter la tige faisant remonter le cylindre inférieur. Le cylindre inférieur exerce alors un effort sur le cylindre supérieur ce qui tend à déplacer radialement le cylindre supérieur. Toutefois, un tel dispositif n’est pas satisfaisant. En effet, en vissant l’unité d’actionnement, l’écrou est amené à frotter contre la pièce à serrer rendant difficile l’application d’un effort de serrage important. Résumé Une idée à la base de l’invention est d’améliorer l’application d’un effort de serrage avec un dispositif de serrage à vis. Selon un mode de réalisation, l’invention fournit un dispositif de serrage destiné à serrer une première pièce et une deuxième pièce l'une contre l'autre, chacune des première et deuxième pièces présentant respectivement un premier orifice et un deuxième orifice, le dispositif étant destiné à être inséré dans le premier et le deuxième orifices, le dispositif de serrage comprenant : - une vis filetée s'étendant selon un axe de rotation X et comportant une tige filetée destinée à traverser le premier orifice et une tête de vis formée à une première extrémité de la tige filetée, la tête de vis ayant une première surface d'appui inclinée et étant destinée à être logée dans le deuxième orifice, - un élément d'actionnement comportant un trou taraudé dans lequel est vissé une deuxième extrémité de la tige filetée, - un manchon emmanché et monté libre en rotation autour de la vis filetée entre la tête de vis et l'élément d'actionnement, le manchon comportant un corps cylindrique et une collerette s’étendant radialement depuis le corps cylindrique et destinée à reposer contre des bords du premier orifice, le corps cylindrique comportant une deuxième surface d'appui inclinée, - au moins un élément de serrage disposé autour de la vis filetée entre la première surface d'appui inclinée et la deuxième surface d'appui inclinée, l'au moins un élément de serrage étant configuré pour se déplacer radialement en s'éloignant de la tige filetée lors du rapprochement de la première surface d'appui inclinée vers la deuxième surface d'appui inclinée, et - un palier à roulement engagé autour de la vis et comportant des corps roulants interposés entre la collerette et l’élément d’actionnement. Grâce à ces caractéristiques, le palier à roulement permet, lors du vissage de l’élément d’actionnement, d’éviter à l’élément d’actionnement de venir frotter contre la pièce à serrer ou même contre le manchon de sorte qu’à même couple de serrage exercé sur l’élément d’actionnement la force de serrage exercée par l’élément de serrage contre les bords de du deuxième orifice est plus importante. De plus, un tel palier à roulement permet d’éviter que l’unité d’actionnement entraine en rotation le manchon lors de l’application du couple de serrage. Selon des modes de réalisation, un tel dispositif de serrage peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes. Selon un mode de réalisation, les corps roulants sont des aiguilles ayant un axe de révolution s’étendant dans une direction radiale. Selon un mode de réalisation, la collerette est réalisée à une première extrémité du corps cylindrique et le corps cylindrique comporte une deuxième extrémité, la deuxième extrémité étant pourvue de la deuxième surface d’appui inclinée. Selon un mode de réalisation, l'élément de serrage présente une section radiale trapézoïdale comportant une petite base située en vis à vis de la tige filetée, une grande base, un premier côté et un deuxième côté, le premier côté et le deuxième côté reliant la grande base à la petite base, le premier côté étant en vis-à-vis de la première surface d’appui inclinée et le deuxième côté étant en vis-vis de la deuxième surface d’appui inclinée. Selon un mode de réalisation, la première surface d’appui inclinée et la deuxième surface d’appui inclinée présentent une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation X et présentent respectivement un premier demi-angle au sommet et un deuxième demi-angle au sommet, le premier demi-angle au sommet et le deuxième demi-angle au sommet étant chacun compris entre 30 et 60°. Selon un mode de réalisation, le premier demi-angle au sommet et le deuxième demi-angle au sommet sont chacun égal à 45°. Ainsi, les efforts exercés par l’élément de serrage présentent deux composantes, l’une radiale permettant d’exercer un effort de serrage contre les bords de l’orifice de la deuxième pièce, l’autre axiale venant plaquer le dispositif de serrage contre la première pièce. Selon un mode de réalisation, le premier côté présente une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation X qui présente un demi-angle au sommet égal au premier demi-angle au sommet de la première surface d’appui inclinée. Selon un mode de réalisation, le deuxième côté présente une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation X qui présente un demi-angle au sommet égal au deuxième demi-angle au sommet de la deuxième surface d’appui inclinée. Selon un mode de réalisation, le premier demi-angle au sommet est égal au deuxième demi-angle au sommet. Selon un mode de réalisation, l’au moins un élément de serrage est réalisé dans un matériau métallique. Selon un mode de réalisation, l’au moins un élément de serrage est réalisé en acier trempé ou en acier inoxydable. Selon un mode de réalisation, le dispositif de serrage comporte au moins deux éléments de serrage, répartis dans un plan normal à l’axe de rotation et disposées autour de la vis filetée. Selon un mode de réalisation, le dispositif de serrage comporte trois éléments de serrage, répartis dans un plan normal à l’axe de rotation et disposées autour de la vis filetée. Selon un mode de réalisation, chaque élément de serrage présente une section angulaire égale à 120° de sorte que l’assemblage des trois éléments de serrage forme un anneau. Selon un mode de réalisation, les éléments de serrage sont raccordés les uns aux autres à l’aide d’une bague élastique disposée autour desdits éléments de serrage, la bague élastique exerçant un effort de rappel radial orienté en direction de la tige filetée sur les éléments de serrage. Selon un mode de réalisation, la bague extensible est réalisée dans un matériau élastomère, tel que le caoutchouc. Selon un mode de réalisation, le palier à roulement comporte une bague supérieure située contre l’élément d’actionnement et une bague inférieure reposant contre la collerette, les corps roulants étant interposés entre la bague supérieure et la bague inférieure. Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un ensemble de serrage comportant une première pièce, une deuxième pièce présentant respectivement un premier orifice et un deuxième orifice et un dispositif de serrage précité, le dispositif de serrage étant inséré dans le premier orifice et le deuxième orifice et étant configuré pour serrer la première pièce et la deuxième pièce l’une contre l’autre, la tige filetée traversant le premier orifice, la tête de vis et l’au moins un élément de serrage étant logés dans le deuxième orifice. Selon un mode de réalisation, la deuxième pièce est une table de travail. Selon un mode de réalisation, l’invention fournit aussi un procédé de serrage d’une première pièce munie d’un premier orifice, dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : - fournir une deuxième pièce munie d’un deuxième orifice et un dispositif de serrage précité, - disposer la première pièce sur la deuxième pièce de sorte que le premier orifice et le deuxième orifice soit alignée, - insérer le dispositif de serrage dans le premier orifice et dans le deuxième orifice de sorte que la collerette repose contre des bords du premier orifice et que la tête de vis et l’au moins un élément de serrage soient situés dans le deuxième orifice, - actionner l’élément d’actionnement de sorte à rapprocher la première surface d'appui inclinée vers la deuxième surface d'appui inclinée provoquant le déplacement radial de l’élément de serrage contre des parois du deuxième orifice. Brève description des figures L’invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation particuliers de l’invention, donnés uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés. La représente une vue en coupe de deux pièces munies d’orifices dans lesquels est logé un dispositif de serrage selon un mode de réalisation, la coupe ayant été réalisée selon un diamètre des orifices La est une vue en coupe d’un dispositif de serrage selon un mode de réalisation. La est une vue en perspective des éléments de serrage d’un dispositif de serrage selon un mode de réalisation. La est une vue éclatée d’un palier à roulement comportant des aiguilles. Dispositif de serrage (1) destiné à serrer une première pièce (2) et une deuxième pièce (4) l'une contre l'autre, chacune des première et deuxième pièces (2, 4) présentant respectivement un premier orifice (3) et un deuxième orifice (5), le dispositif étant destiné à être inséré dans le premier et le deuxième orifices (3, 5), le dispositif de serrage (1) comprenant : - une vis filetée (6) s'étendant selon un axe de rotation (X) et comportant une tige filetée (7) destinée à traverser le premier orifice (3) et une tête de vis (8) formée à une première extrémité de la tige filetée (7), la tête de vis (8) ayant une première surface d’appui (18) inclinée et étant destinée à être logée dans le deuxième orifice (5), - un élément d’actionnement (9) comportant un trou taraudé (10) dans lequel est vissé une deuxième extrémité de la tige filetée (7), - un manchon (11) emmanché et monté libre en rotation autour de la vis filetée (6) entre la tête de vis (8) et l'élément d’actionnement (9), le manchon (11) comportant un corps cylindrique (12) et une collerette (13) s’étendant radialement depuis le corps cylindrique (12) et destinée à reposer contre des bords du premier orifice (3), le corps cylindrique (12) comportant une deuxième surface d’appui (19) inclinée, - au moins un élément de serrage (15) disposé autour de la vis filetée (6) entre la première surface d’appui (18) inclinée et la deuxième surface d’appui (19) inclinée, l'au moins un élément de serrage (15) étant configuré pour se déplacer radialement en s'éloignant de la tige filetée (7) lors du rapprochement de la première surface d’appui (18) inclinée vers la deuxième surface d’appui (19) inclinée, et - un palier à roulement (16) engagé autour de la vis et comportant des corps roulants (17) interposés entre la collerette (13) et l’élément d’actionnement (9). Dispositif de serrage (1) selon la revendication 1, dans lequel les corps roulants (17) sont des aiguilles ayant un axe de révolution s’étendant dans une direction radiale. Dispositif de serrage (1) selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel la collerette (13) est réalisée à une première extrémité du corps cylindrique (12) et le corps cylindrique (12) comporte une deuxième extrémité, la deuxième extrémité étant pourvue de la deuxième surface d’appui (19) inclinée. Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel l'élément de serrage (15) présente une section radiale trapézoïdale comportant une petite base (20) située en vis à vis de la tige filetée (7), une grande base (21), un premier côté (22) et un deuxième côté (23), le premier côté et le deuxième côté reliant la grande base à la petite base, le premier côté étant en vis-à-vis de la première surface d’appui (18) inclinée et le deuxième côté étant en vis-vis de la deuxième surface d’appui (19) inclinée. Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la première surface d’appui (18) inclinée et la deuxième surface d’appui (19) inclinée présentent une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation (X) et présentent respectivement un premier demi-angle au sommet (34) et un deuxième demi-angle au sommet (35), le premier demi-angle au sommet (34) et le deuxième demi-angle au sommet (35) étant chacun compris entre 30 et 60°. Dispositif de serrage (1) selon les revendications 4 et 5 prises en combinaison, dans lequel le premier côté (22) présente une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation (X) qui présente un demi-angle au sommet égal au premier demi-angle au sommet de la première surface d’appui (18) inclinée. Dispositif de serrage (1) selon la revendication 6 ou les revendications 4 et 5 prises en combinaison, dans lequel le deuxième côté (23) présente une forme tronconique de révolution autour de l’axe de rotation (X) qui présente un demi-angle au sommet égal au deuxième demi-angle au sommet de la deuxième surface d’appui (19) inclinée. Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 5 à 7, dans le premier demi-angle au sommet est égal au deuxième demi-angle au sommet. Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel l’au moins un élément de serrage (15) est réalisé dans un matériau métallique. Dispositif de serrage (1) selon la revendication 9, dans lequel l’au moins un élément de serrage (15) est réalisé en acier trempé ou en acier inoxydable. Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel le dispositif de serrage (1) comporte au moins deux éléments de serrage (15), répartis dans un plan normal à l’axe de rotation (X) et disposées autour de la vis filetée (6). Dispositif de serrage (1) selon la revendication 11, dans lequel les éléments de serrage (15) sont raccordés les uns aux autres à l’aide d’une bague élastique (25) disposée autour desdits éléments de serrage (15), la bague élastique (25) exerçant un effort de rappel radial orienté en direction de la tige filetée (7) sur les éléments de serrage (15). Dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 12, dans lequel le palier à roulement (16) comporte une bague supérieure (26) située contre l’élément d’actionnement (9) et une bague inférieure (27) reposant contre la collerette (13), les corps roulants (17) étant interposés entre la bague supérieure (26) et la bague inférieure (27). Ensemble de serrage comportant une première pièce (2), une deuxième pièce (4) présentant respectivement un premier orifice (3) et un deuxième orifice (5) et un dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 13, le dispositif de serrage (1) étant inséré dans le premier orifice (3) et le deuxième orifice (5) et étant configuré pour serrer la première pièce (2) et la deuxième pièce (4) l’une contre l’autre, la tige filetée (7) traversant le premier orifice (3), la tête de vis (8) et l’au moins un élément de serrage (15) étant logés dans le deuxième orifice (5). Procédé de serrage d’une première pièce (2) munie d’un premier orifice (3), dans lequel le procédé comprend les étapes suivantes : - fournir une deuxième pièce (4) munie d’un deuxième orifice (5) et un dispositif de serrage (1) selon l’une des revendications 1 à 13, - disposer la première pièce (2) sur la deuxième pièce (4) de sorte que le premier orifice (3) et le deuxième orifice (5) soit alignée, - insérer le dispositif de serrage (1) dans le premier orifice (3) et dans le deuxième orifice (5) de sorte que la collerette (13) repose contre des bords du premier orifice (3) et que la tête de vis (8) et l’au moins un élément de serrage (15) soient situés dans le deuxième orifice (5), - actionner l’élément d’actionnement (9) de sorte à rapprocher la première surface d’appui (18) inclinée vers la deuxième surface d’appui (19) inclinée provoquant le déplacement radial de l’élément de serrage (15) contre des parois du deuxième orifice (5).