FR2913620A1

FR2913620A1 - Dispositif permettant d'entrainer simultanement une vis et un ecrou

Info

Publication number: FR2913620A1
Application number: FR0753764A
Authority: FR
Inventors: Bruno Cretel
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2007-03-12
Filing date: 2007-03-12
Publication date: 2008-09-19
Anticipated expiration: 2027-03-12
Also published as: FR2913620B1

Abstract

L'invention se rapporte à un dispositif (20) adaptable à un outil de vissage (50), permettant d'effectuer simultanément le vissage d'un élément fileté mâle (40) dans un trou taraudé jusqu'à une position déterminée et le serrage d'un écrou (46) monté sur cet élément, le dispositif (20) se présentant sous la forme d'un capuchon destiné à coiffer la tête de l'écrou (46) pour être intercalé entre l'outil de vissage (5) et l'écrou (46), de manière que l'outil de vissage (50) puisse entraîner l'écrou (46) en rotation par l'intermédiaire du dispositif (20), le dispositif comportant :- un fond transversal (22) formant une face d'appui pour l'extrémité de l'élément fileté (40) qui est engagée dans l'écrou (46),- une jupe (24) de forme intérieure complémentaire de la surface latérale de l'écrou (46), et de forme extérieure complémentaire de la surface interne de l'outil de vissage (50),- des moyens de retenue (26) permettant la transmission à l'écrou (46) d'un effort de poussée exercé par l'outil de vissage (50) sur le dispositif (20),le fond transversal (22) du dispositif (20) comprenant une zone (28) de moindre résistance, cette zone de moindre résistance (28) étant conformée de telle manière qu'elle se rompe sous l'action d'un effort d'intensité prédéterminée exercé par l'extrémité de l'élément fileté (40) et que la rupture de cette zone (28) laisse subsister un trou dans le fond transversal (22) du dispositif (20) permettant le passage de l'élément fileté (40).

Description

DISPOSITIF PERMETTANT D'ENTRAINER SIMULTANEMENT UNE VIS ET UN ECROU

La présente invention est relative à un dispositif permettant d'effectuer en une seule opération le réglage et le serrage d'un système vis/écrou. On décrit ci-dessous un exemple d'application de l'invention dans le domaine automobile, plus particulièrement pour la fixation d'une pédale d'accélérateur sur le pédalier d'un véhicule automobile. Le pédalier est fixé sur le châssis du véhicule grâce à plusieurs points de fixation par soudure ou autre, et au moyen d'au moins une vis d'appui qui assure la reprise des efforts appliqués au pédalier.

La figure 1 décrit le montage conventionnel d'un pédalier. Une vis 10 est en appui sur le châssis 12 du véhicule, tout en étant vissée dans le pédalier 14, qui est pourvu d'un trou débouchant dont une portion est taraudée. Enfin, un écrou 18 permet le serrage de la pédale d'accélérateur 16 sur le pédalier 14.

Cet assemblage nécessite deux opérations : le réglage de la vis, qui consiste à la visser jusqu' à ce qu'elle vienne en appui sur la châssis, puis le serrage de l'écrou qui permet l'immobilisation de la pédale d'accélération sur le pédalier. Afin de diminuer le temps de montage, il est connu d'effectuer ces deux opérations en une seule intervention. Pour cela, on utilise un écrou freiné.

Lorsque l'on vient entraîner cet écrou avec un outil adapté, le couple résistant, dû au frottement généré grâce au freinage de l'écrou, est suffisant pour entraîner la vis. Celle-ci est donc vissée du pédalier jusqu'à ce la tête de la vis vienne en appui contre le châssis. Les efforts de frottement et d'appui sur le châssis immobilisent alors la vis. Le frein de l'écrou devient alors insuffisant pour entraîner la vis, et celui-ci est donc entraîné par l'outil et vissé sur la tige filetée jusqu'à son serrage contre la pédale d'accélérateur. Cet assemblage présente des risques importants. En effet, afin d'être certain que le couple de frottement sera suffisant pour que l'écrou entraîne la vis pour la phase de réglage, le pédalier doit être fourni avec une vis montée non serrée, ce qui pose fréquemment la problème de la perte de la vis, celle-ci s'étant totalement dévissée. D'autre part, on risque aussi que le frottement généré par l'écrou freiné ne soit pas suffisant pour entraîner la vis, auquel cas celui-ci sera serré contre la pédale d'accélération sans que la vis soit en appui sur le châssis. Un montage défectueux de cet organe ne peut pas être acceptable pour des raisons de sécurité. L'invention vise à remédier aux inconvénients ci-dessus en proposant un dispositif adaptable à l'outil utilisé pour entraîner l'écrou permettant le réglage de la vis et le serrage de l'écrou en une seule opération, de manière sure et rapide, tout en supprimant tout risque de montage défectueux. Ainsi, l'invention concerne un dispositif adaptable à un outil de vissage, permettant d'effectuer simultanément le vissage d'un élément fileté mâle dans un trou taraudé jusqu'à une position déterminée et le serrage d'un écrou monté sur cet élément, le dispositif se présentant sous la forme d'un capuchon destiné à coiffer la tête de l'écrou pour être intercalé entre l'outil de vissage et l'écrou, de manière que l'outil de vissage puisse entraîner l'écrou en rotation par l'intermédiaire du dispositif, le dispositif comportant : un fond transversal formant une face d'appui pour l'extrémité de l'élément fileté qui est engagée dans l'écrou, une jupe de forme intérieure complémentaire de la surface latérale de l'écrou, et de forme extérieure complémentaire de la surface interne de l'outil de vissage, des moyens de retenue permettant de la transmission à l'écrou d'un effort de poussée exercé par l'outil de vissage sur le dispositif, le fond transversal du dispositif comprenant une zone de moindre résistance, cette zone de moindre résistance étant conformée de telle manière qu'elle se rompe sous l'action d'un effort d'intensité prédéterminée exercé par l'extrémité de l'élément fileté et que la rupture de cette zone laisse subsister un trou dans le fond transversal du dispositif permettant le passage de l'élément fileté. Dans une réalisation, la zone de moindre résistance est délimitée par au moins une découpe du fond transversal. Dans une réalisation, la découpe du fond transversal forme dans celui-ci une languette.

Dans une réalisation, l'extrémité libre de la languette est repliée vers l'intérieur de la jupe, formant une saillie destinée à coopérer avec une fente pratiquée sur la tête de l'élément fileté. Dans une réalisation, le dispositif comprend en outre à sa base une collerette de retenue, de manière que l'outil de vissage puisse bloquer le dispositif en translation par appui sur cette collerette. Dans une réalisation, la jupe présente un angle de dépouille permettant à l'outil de vissage de bloquer le dispositif en translation par coincement. L'invention ainsi définie atteint le but défini plus haut et présente de nombreux avantages additionnels, notamment d'augmenter de manière significative le couple transmissible à la vis/tige filetée via l'écrou (par rapport à un écrou freiné classique.) Le dispositif selon l'invention est compatible avec toutes les formes d'écrous (carrée, hexagonales...), il suffit d'adapter la forme et les dimensions du dispositif. Il est également compatible avec tout outil destiné à entraîner un écrou. L'invention sera mieux comprise avec la description détaillée d'un exemple de réalisation de l'invention, faite en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1, déjà décrite, montre un premier exemple d'assemblage réalisable facilement grâce à l'invention, - les figures 2 et 3 montrent deux vues d'un mode de réalisation d'un dispositif conforme à l'invention, - les figures 4, 5, 6 et 7 décrivent une opération d'assemblage réalisée avec un dispositif conforme à l'invention, - la figure 8 montre un deuxième exemple d'assemblage réalisable avec l'invention. Les figures 2 et 3 montrent un mode de réalisation d'un dispositif 20 conforme à l'invention, de forme hexagonale, adaptée aux écrous hexagonaux.

Le dispositif 20 se présente sous la forme d'un capuchon, présentant un fond transversal 22, une jupe 24, dont la section présente des contours intérieur et extérieur hexagonaux, et une collerette de retenue 26. La forme de la jupe permet au dispositif de venir coiffer la tête d'un écrou tout en étant lui-même coiffé par un outil de vissage, par exemple une douille de visseuse automatique. Le fond transversal 22 présente une zone centrale 28 de moindre résistance. Cette résistance moindre peut, par exemple, être obtenue par une épaisseur moins importante que celle du reste du fond transversal, ou, comme dans l'exemple, par une ou plusieurs prédécoupes. Dans ce mode de réalisation, la zone de moindre résistance 28 est obtenue par découpe d'une portion de cercle formant une languette 281. Le diamètre de la zone de moindre résistance 28 est légèrement supérieur à celui d'un élément fileté mâle destiné à coopérer avec l'écrou. Une portion 282 de la languette 281 est recourbée vers l'intérieur de la jupe 24, définissant ainsi une saillie formant un angle droit avec le reste de la languette 281. Cette saillie 282 est destinée à coopérer avec une fente pratiquée au sommet de l'extrémité de l'élément fileté mâle, comme il sera détaillé ci-après. Le fonctionnement du dispositif selon l'invention est ci-dessous détaillé en référence aux figures 4 à 7. Les figures 4 à 7 détaillent la mise en oeuvre du dispositif selon l'invention, par exemple pour réaliser l'assemblage de la figure 1. Un élément fileté mâle 40 est préalablement vissé sur le pédalier 42, représenté sur les figures par une de ses pattes de fixation. Le pédalier 42 comporte un taraudage 421 traversant le pédalier 42, apte à recevoir l'élément fileté 40. Ce taraudage comporte une extrémité supérieure 422 et une extrémité inférieure 423, cette dernière étant située à une distance d d'un élément 44 du châssis du véhicule. Le pédalier 42 est par ailleurs fixé au châssis du véhicule en plusieurs points, non représentés sur les présentes figures. L'élément fileté 40 comporte à l'une de ses extrémités une tête d'appui 401, l'autre extrémité 402 étant libre. Avant l'opération de réglage de l'élément fileté 40, celui-ci est monté vissé (légèrement serré) sur le pédalier 42, la tête 401 se situant du côté de l'extrémité inférieure 423 du trou taraudé 421, donc entre ce dernier et l'élément de châssis 44. Dans l'exemple, l'élément fileté 40 comporte une première portion filetée 403 et une deuxième portion filetée 405, de diamètres non identiques et séparées par un tronçon lisse 404. La première portion filetée 403 est destinée à coopérer avec le taraudage 421, et, dans l'exemple, présente un diamètre plus grand que la deuxième portion filetée 405. Cette deuxième portion 405 présente donc un diamètre plus faible que le taraudage 421 et est destinée à coopérer avec un écrou 46 de diamètre adapté, dans le but d'obtenir le serrage de l'écrou sur la pédale 45 (représentée partiellement sur les figure 4 à 6 pour une meilleure lisibilité), afin de serrer cette dernière sur le pédalier 42. La figure 4 représente le début de l'opération de réglage/serrage, l'écrou 46 étant vissé sur la deuxième portion filetée 405, au plus proche de l'extrémité libre 402 de l'élément fileté 40. L'écrou 46 est coiffé d'un capuchon 20 conforme à l'invention tel que représenté aux figures 2 et 3, également appelé cage-écrou 20. La saillie 282 de la languette 281 de la cage-écrou 20 coopère avec une fente pratiquée au sommet de la deuxième portion filetée 405. Cette cage-écrou 20 est elle-même coiffée par un outil d'entraînement, dans l'exemple une douille 50 de visseuse automatique. Ainsi, lorsqu'un opérateur fait fonctionner la visseuse automatique, celle-ci entraîne en rotation la cage-écrou 20 (dont on rappelle que les formes extérieure et intérieure sont hexagonales), cette dernière entraînant à son tour en rotation l'écrou 46. Grâce au fond transversal 22, l'élément fileté 40 est bloqué en translation par rapport à l'écrou 46, car l'extrémité 402 de l'élément 40 vient appuyer sur le fond transversal 22, plus particulièrement sur la zone 28. Ainsi, comme dans tout système vis/écrou, la liaison mécanique hélicoïdale entre l'élément fileté 40 et l'écrou 46 implique que ce blocage en translation induise également un blocage en rotation de l'écrou 46 par rapport à l'élément fileté 40. L'entraînement en rotation de l'écrou 46 par le biais de la cage-écrou 20 a donc pour conséquence l'entraînement en rotation de l'élément fileté 40. L'actionnement de la visseuse automatique par l'opérateur permet donc, dans un premier temps, de visser l'ensemble constitué par l'élément fileté 40 et l'écrou 46 dans le trou taraudé 421, ce qui constitue la phase de réglage précitée. Le couple transmissible est dans l'exemple augmenté grâce à la présence de la saillie 282 qui est insérée dans une fente du sommet de la portion filetée 402. Lors de cette phase de réglage, la tête d'appui 401 s'éloigne donc de l'extrémité inférieure 423 du trou taraudé 421, et donc du pédalier 42, pour se rapprocher de la surface supérieure 441 de l'élément 44 du châssis. Cette surface 441 constitue une surface d'appui pour la tête d'appui 401, déterminant ainsi la position finale de l'élément fileté 40, devant être atteinte par ce dernier à l'issue du réglage. Lorsque la tête d'appui 401 arrive en butée contre la surface 441 (figure 5), les efforts d'appui et de frottement immobilisent l'élément fileté 40, le bloquant en translation et donc en rotation du fait que le pédalier 42 est fixe par rapport à l'élément 44. La visseuse automatique 50 étant toujours actionnée, les efforts d'appui de l'extrémité 402 de l'élément fileté 40 sur le fond transversal 22 augmentent, jusqu' à provoquer la rupture de la languette 281 (figure 6). Lorsque la languette 281 cède, sous l'effet des efforts de cisaillement, elle se détache de la cage-écrou 20 et reste accrochée à l'élément fileté 40 par le biais de la saillie 282. La rupture de cette languette libère un passage à travers le fond transversal 22 de diamètre supérieur au diamètre de la portion 402 de l'élément fileté mâle 40. Ainsi, l'écrou 46 devient libre en rotation par rapport à l'élément fileté 40 sous l'action de la douille 50 de la visseuse automatique. Lors de cette phase, on visse donc l'écrou 46 sur l'extrémité 402 de l'élément fileté 40, jusqu'à obtenir le serrage de l'écrou 46 sur la pédale 45, et par conséquent le serrage de cette dernière sur le pédalier 42 (figure 7). Ainsi, le réglage de la vis permettant de compenser les dispersions de fabrication et/ou de montage sur la distance d (dans l'exemple environ +/-4mm) et le serrage de la pédale 45 sur le pédalier 42 sont réalisés, grâce à l'invention, en une seule et même opération. Cela est réalisé de manière totalement transparente et simple pour l'opérateur, dont la seule action est de faire fonctionner une visseuse automatique. Le dispositif selon l'invention peut être utile dans de nombreuses applications nécessitant l'assemblage de deux pièces mécaniques. Par exemple, les assemblages mécaniques font souvent appel à un goujon dont une extrémité est vissée à fond de filet dans un trou taraudé d'une des pièces, un écrou étant ensuite vissé sur l'autre extrémité du goujon, traversant de part en part une autre pièce, pour obtenir le serrage d'une pièce sur l'autre. La figure 8 représente un tel assemblage : un goujon 80 est vissé à fond de filet dans un taraudage 84 d'une première pièce 82. Un écrou 88 est vissé sur le goujon 80, traversant de part en part une deuxième pièce 86, permettant d'obtenir ainsi le serrage de la première pièce 86 sur la deuxième pièce 82. Pour obtenir facilement, en une seule opération ce montage, on a utilisé un dispositif 20 conforme à l'invention. En effet, le goujon a été vissé par l'intermédiaire de l'écrou 88 et d'une cage-écrou 20 selon l'invention jusqu'à ce que le goujon 80 atteigne le fond du filet. Alors, la zone de moindre résistance 28 de la cage-écrou 20 a cédé, permettant le vissage et le serrage de l'écrou 88 sur la pièce 86. Le dispositif 20 selon l'invention peut être fabriqué dans tout matériau adapté et possédant les qualités mécaniques nécessaires. De par sa conception, ce dispositif 20 revient bien moins cher que le surcoût dû à l'utilisation d'écrous spécifiques, notamment des écrous freinés, tel que pratiqué dans l'art antérieur. Le gain est encore plus notable si l'on tient compte de l'efficacité de ce dispositif, car il est possible de transmettre à l'élément fileté un couple bien plus important avec un dispositif selon l'invention qu'avec un écrou freiné classique. De plus, ce couple transmissible peut être adapté finement à l'application recherchée en fonction de la résistance à la rupture de la languette 281. En d'autres termes, le dispositif selon l'invention joue également le rôle de limiteur de couple.

Claims

REVENDICATIONS

1. Dispositif (20) adaptable à un outil de vissage (50), permettant d'effectuer simultanément le vissage d'un élément fileté mâle (40) dans un trou taraudé jusqu'à une position déterminée et le serrage d'un écrou (46) monté sur cet élément, le dispositif (20) se présentant sous la forme d'un capuchon destiné à coiffer la tête de l'écrou (46) pour être intercalé entre l'outil de vissage (5) et l'écrou (46), de manière que l'outil de vissage (50) puisse entraîner l'écrou (46) en rotation par l'intermédiaire du dispositif (20), le dispositif comportant : un fond transversal (22) formant une face d'appui pour l'extrémité de l'élément fileté (40) qui est engagée dans l'écrou (46), une jupe (24) de forme intérieure complémentaire de la surface latérale de l'écrou (46), et de forme extérieure complémentaire de la surface interne de l'outil de vissage (50), des moyens de retenue (26) permettant la transmission à l'écrou (46) d'un effort de poussée exercé par l'outil de vissage (50) sur le dispositif (20), le fond transversal (22) du dispositif (20) comprenant une zone (28) de moindre résistance, cette zone de moindre résistance (28) étant conformée de telle manière qu'elle se rompe sous l'action d'un effort d'intensité prédéterminée exercé par l'extrémité de l'élément fileté (40) et que la rupture de cette zone (28) laisse subsister un trou dans le fond transversal (22) du dispositif (20) permettant le passage de l'élément fileté (40).

2. Dispositif selon la revendication 1, dans lequel la zone de moindre résistance (28) est délimitée par au moins une découpe du fond transversal (22).

3. Dispositif (20) selon la revendication 2, dans lequel la découpe du fond transversal (22) forme dans celui-ci une languette (281).

4. Dispositif selon la revendication 3, dans lequel l'extrémité libre de la languette (281) est repliée vers l'intérieur de la jupe (24), formant une saillie (282) destinée à coopérer avec une fente pratiquée sur la tête de l'élément fileté (40).

5. Dispositif (20) selon l'une des revendications 1 à 4, comprenant en outre à sa base une collerette (26) de retenue, de manière que l'outil de vissage(50) puisse bloquer le dispositif (20) en translation par appui sur cette collerette (26).

6. Dispositif (20) selon l'une des revendications 1 à 4, dans lequel la jupe (24) présente un angle de dépouille permettant à l'outil de vissage (50) de bloquer le dispositif (20) en translation par coincement.