FR2947592A1 - Dispositif de liaison mecanique d'au moins deux pieces a alesages coaxiaux - Google Patents

Dispositif de liaison mecanique d'au moins deux pieces a alesages coaxiaux Download PDF

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Abstract

Un dispositif de liaison mécanique d'au moins deux pièces, adapté à s'étendre suivant une direction longitudinale dans des alésages coaxiaux ménagés respectivement dans ces deux pièces comprend un corps cylindrique (10) comprenant au moins une portion d'extrémité (13) pourvu d'au moins une fente longitudinale (13a). Le corps cylindrique (10) comporte suivant la direction longitudinale un alésage cylindrique prolongé d'un alésage tronconique (12) s'étendant dans ladite au moins une portion d'extrémité (13), un insert (20) de forme tronconique sensiblement complémentaire à l'alésage tronconique (12), l'insert (20) comprenant un orifice taraudé (21) s'étendant dans la direction longitudinale lorsque l'insert (20) est logé dans l'alésage tronconique (12), et une vis (30) ayant une extrémité filetée (31) adaptée à coopérer par vissage avec l'orifice taraudé (21) de l'insert (20). Utilisation pour monter en articulation deux pièces.

Description

La présente invention concerne un dispositif de liaison mécanique d'au moins deux pièces comprenant des alésages coaxiaux. La présente invention trouve notamment son application dans la réalisation de liaison mécanique entre deux pièces pour lesquelles des problématiques d'accessibilité, d'encombrement ou encore d'étanchéité, nécessitent de n'intervenir que d'un seul coté de l'une des deux pièces. Plus particulièrement, l'invention concerne, de manière non exhaustive, la réalisation d'axes d'articulation et de liaison rotoïde entre deux pièces. Que les deux pièces soient fixes ou articulées, l'une par rapport à l'autre, le montage d'un dispositif de liaison mécanique au travers de deux alésages coaxiaux ménagés dans ces deux pièces induit des contraintes de réalisation. En particulier, si les alésages coaxiaux sont lisses, le montage d'un axe pour lier mécaniquement ces deux pièces nécessite l'utilisation par exemple d'écrous ou de circlips pour maintenir l'axe de liaison, débouchant de part et d'autre des deux pièces. Lorsqu'une pièce n'est pas accessible d'un côté du montage, ou encore que l'un des alésages n'est pas débouchant, notamment pour des raisons d'étanchéité, il est nécessaire de prévoir un alésage taraudé pour permettre la fixation d'un axe de la liaison mécanique. Dans un tel cas, le dispositif de liaison mécanique doit être adapté tant dans son filetage que dans sa longueur aux dimensions exactes des alésages coaxiaux des deux pièces à assembler. La présente invention a pour but notamment de résoudre les inconvénients précités et de proposer un dispositif de liaison mécanique universel facilitant la liaison de deux pièces à assembler.
A cet effet, la présente invention vise un dispositif de liaison mécanique d'au moins deux pièces, adapté à s'étendre suivant une direction longitudinale dans des alésages coaxiaux ménagés respectivement dans lesdites au moins deux pièces.
Selon l'invention, le dispositif de liaison mécanique comprend : - un corps cylindrique comprenant au moins une portion d'extrémité pourvu d'au moins une fente longitudinale, ledit corps cylindrique comportant suivant ladite direction longitudinale un alésage cylindrique prolongé d'un alésage tronconique s'étendant dans ladite au moins une portion d'extrémité ; - un insert de forme tronconique sensiblement complémentaire audit alésage tronconique, ledit insert comprenant un orifice taraudé s'étendant dans ladite direction longitudinale lorsque ledit insert est logé dans ledit alésage tronconique ; et - une vis ayant une extrémité filetée adaptée à coopérer par vissage avec ledit orifice taraudé dudit insert. Grâce au vissage de la vis dans l'orifice taraudé de l'insert, lorsque celui-ci est logé dans la portion d'extrémité fendue du corps cylindrique, cette portion d'extrémité fendue est déformée radialement par la coopération de l'insert de forme tronconique logé dans l'alésage tronconique de forme sensiblement complémentaire. La déformation de cette au moins une portion d'extrémité du corps cylindrique du dispositif de liaison mécanique a pour effet d'immobiliser le corps cylindrique dans un alésage desdites pièces à assembler. Un tel dispositif de liaison mécanique permet de s'adapter dans une certaine proportion à différents diamètres d'alésage réalisés dans les pièces à assembler. Par ailleurs, la liaison par déformation et appui d'une portion d'extrémité contre une portion de l'alésage ne nécessite pas de taraudage ou usinage spécifique de l'alésage.
En outre, la fixation du corps cylindrique dans un des alésages n'est pas limitée à une portion dédiée, comme cela serait le cas avec la réalisation d'un taraudage. Le dispositif de liaison mécanique peut s'adapter dans une certaine mesure à différentes longueurs d'alésage réalisées dans les pièces à assembler. Le dispositif de liaison mécanique conforme à l'invention permet ainsi d'assembler au moins deux pièces sans contraintes excessives de fabrication 5 au niveau des alésages coaxiaux ménagés dans ces pièces. Par ailleurs, le dispositif de liaison mécanique comporte lui-même un nombre réduit de pièces en coopération, inférieur aux pièces nécessaires utilisées classiquement dans les dispositifs de liaison mécanique de l'art antérieur. 10 Selon un mode de réalisation pratique de l'invention, l'alésage tronconique est raccordé au niveau de sa petite base à l'alésage cylindrique, le diamètre de la petite base étant égal au diamètre de l'alésage cylindrique. Ainsi, le montage du dispositif de liaison mécanique dans des alésages coaxiaux ménagés dans les pièces à assembler est réalisé grâce à 15 une traction exercée par la vis sur l'insert de forme tronconique, tendant à déplacer celui-ci dans la portion d'extrémité pourvue de l'alésage tronconique, en direction de l'alésage cylindrique. En pratique, afin d'améliorer la répartition des efforts exercés par la portion d'extrémité fendue en expansion contre les parois internes d'un alésage 20 d'une des pièces à assembler, la portion d'extrémité du corps cylindrique comporte au moins deux fentes longitudinales débouchant dans l'alésage tronconique. Dans un mode de réalisation pratique de l'invention, permettant de simplifier la fabrication du corps cylindrique à alésage cylindrique prolongé d'un 25 alésage tronconique, ce corps cylindrique est constitué d'un corps cylindrique principal et d'au moins un corps cylindrique secondaire constituant ladite au moins une portion d'extrémité, ledit corps cylindrique principal et ledit au moins un corps cylindrique secondaire comprenant des moyens de blocage en rotation relative dudit corps cylindrique principal et dudit au moins un corps 30 cylindrique secondaire disposés dans le prolongement l'un de l'autre. De préférence, le corps cylindrique comporte une extension radiale sur une paroi externe dudit corps cylindrique.
Lors du montage de deux pièces articulées l'une par rapport à l'autre, il est nécessaire de ménager un jeu de fonctionnement entre ces pièces. L'extension radiale permet de créer un épaulement pour intercaler une cale ayant une épaisseur adaptée au jeu souhaité, lors du montage de deux pièces en contact l'une avec l'autre grâce au dispositif de liaison mécanique selon l'invention. Un tel dispositif de liaison mécanique est ainsi particulièrement bien adapté pour monter deux pièces articulées l'une par rapport à l'autre autour du corps cylindrique du dispositif.
Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit corps cylindrique comprend deux portions d'extrémités opposées pourvues chacune d'au moins une fente longitudinale, ledit alésage cylindrique étant prolongé à ses extrémités de deux alésages tronconiques s'étendant respectivement dans lesdites deux portions d'extrémité, et en ce que le dispositif de liaison mécanique comporte un premier et un second insert de forme tronconique sensiblement complémentaire respectivement auxdits alésages tronconiques desdites deux portions d'extrémité, ledit premier insert comprenant un orifice taraudé s'étendant suivant ladite direction longitudinale, adapté à coopérer par vissage avec l'extrémité filetée de ladite vis, et ledit second insert comprenant un alésage lisse s'étendant suivant ladite direction longitudinale, le diamètre dudit alésage lisse étant sensiblement égal ou supérieur au diamètre de ladite vis. Un tel dispositif de liaison mécanique est particulièrement bien adapté à monter deux pièces reliées l'une à l'autre par une liaison rotoïde, grâce au corps cylindrique comprenant deux portions d'extrémité déformables. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore dans la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples non limitatifs : - la figure 1A est une vue en perspective d'un dispositif de liaison mécanique selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 1B est une vue éclatée en perspective du dispositif de liaison mécanique de la figure 1A ; - la figure 1C est une vue en coupe longitudinale du dispositif de liaison mécanique de la figure 1A ; - la figure 2A est une vue en perspective d'un dispositif de liaison mécanique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2B est une vue éclatée en perspective du dispositif de liaison mécanique de la figure 2A ; - la figure 2C est une vue en coupe longitudinale du dispositif de liaison mécanique de la figure 2A ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale illustrant le montage d'un dispositif de liaison mécanique selon le deuxième mode de réalisation pour lier deux pièces ; - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale illustrant une variante du dispositif de liaison mécanique selon le deuxième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5A est une vue en perspective d'un dispositif de liaison mécanique selon un troisième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 5B est une vue éclatée en perspective du dispositif de liaison mécanique de la figure 5A ; - la figure 5C est une vue en coupe longitudinale du dispositif de liaison mécanique de la figure 5A ; - la figure 6A est une vue en perspective d'un dispositif de liaison mécanique selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ; - la figure 6B est une vue éclatée en perspective du dispositif de liaison mécanique de la figure 6A ; et - la figure 6C est une vue en coupe longitudinale du dispositif de liaison mécanique de la figure 6A. On va décrire tout d'abord en référence aux figures 1A, 1B et 1C un dispositif de liaison mécanique selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Comme détaillé ci-après, notamment en référence à la figure 3, un tel dispositif de liaison mécanique est adapté à assurer la liaison d'au moins deux pièces pourvues respectivement de deux alésages coaxiaux.
Dans son principe, ce dispositif de liaison mécanique s'étend suivant une direction longitudinale X correspondant à la direction longitudinale des alésages coaxiaux dans lesquels il est monté. Un tel dispositif de liaison mécanique définit ainsi un axe de montage commun des deux pièces, celles-ci pouvant alors être articulées autour de l'axe X du dispositif de liaison mécanique. Dans son principe, le dispositif de liaison mécanique comprend un corps cylindrique 10 s'étendant dans la direction longitudinale X. De manière générale, la longueur de ce corps cylindrique 10 doit être adaptée à la longueur des alésages coaxiaux des pièces à assembler, et en tout état de cause suffisante pour traverser une première pièce et s'étendre suffisamment dans la seconde pièce. Par ailleurs, le diamètre du corps cylindrique 10 doit être sensiblement inférieur au diamètre des alésages coaxiaux pour permettre l'introduction du corps cylindrique 10 dans ces alésages. Comme bien illustré à la figure 1C, le corps cylindrique 10 comporte suivant la direction longitudinale X un alésage cylindrique 11 prolongé d'un alésage tronconique 12. Le corps cylindrique 10 est ainsi défini par une paroi externe cylindrique et une paroi interne cylindrique dans la partie d'alésage cylindrique 11 et tronconique dans la partie d'alésage tronconique 12. Cet alésage tronconique 12 s'étend dans une portion d'extrémité 13 du corps cylindrique 10. Eu égard au sens d'introduction du dispositif de liaison mécanique dans les alésages coaxiaux des pièces à assembler, cette portion d'extrémité 13 est située dans ce mode de réalisation à proximité de l'extrémité terminale 10a du corps cylindrique 10, c'est-à-dire opposée à l'extrémité proximale 10b destinée à être manipulée par un opérateur lors de l'introduction du dispositif de liaison mécanique dans les alésages coaxiaux des pièces à assembler. Comme bien illustré à la figure 1 B, la portion d'extrémité 13 du corps cylindrique 10 est pourvue d'au moins une fente longitudinale 13a, et ici de quatre fentes longitudinales 13a disposées à 90° dans la paroi cylindrique du corps cylindrique 10.
De manière générale, le nombre de fentes longitudinales 13a n'est pas limitatif. Lorsque la portion d'extrémité 13 comporte plusieurs fentes longitudinales 13a, ces dernières sont de préférence équi-réparties sur le pourtour de la portion d'extrémité 13. Comme bien illustré à la figure 1C, l'alésage tronconique 12 s'étend ainsi dans la portion d'extrémité 13 pourvue des fentes longitudinales 13a et les fentes longitudinales 13a débouchent dans l'alésage tronconique 12. Ces fentes longitudinales 13 traversent ainsi en intégralité la paroi du corps cylindrique 10 dans la portion d'extrémité 13. A titre d'exemple non limitatif, la longueur de la portion d'extrémité 13 s'étend sur environ un quart de la longueur totale du corps cylindrique 10. L'alésage tronconique 12 est défini de telle sorte que sa petite base 12a, raccordée à l'alésage cylindrique 11, a un diamètre égal au diamètre de l'alésage cylindrique 11. En outre, l'alésage tronconique présente un demi-angle au sommet compris entre 1 °et 5°, et de préférence égal sensiblement à 2,5°. Par ailleurs, dans ce mode de réalisation, et de manière nullement limitative, la portion d'extrémité 13 comporte à son extrémité terminale 13b correspondant à l'extrémité terminale 10a du corps cylindrique 10 une paroi externe biseautée de telle sorte que le corps cylindrique 10 présente une extrémité terminale 10a légèrement effilée, facilitant l'introduction du corps cylindrique dans un alésage cylindrique d'une pièce. Comme bien illustré à la figure 1C, cette paroi biseautée à l'extrémité terminale 13b de la portion d'extrémité 13 permet de diminuer l'épaisseur du corps cylindrique à son extrémité terminale 10a, facilitant ainsi sa déformation comme décrit ultérieurement. Le dispositif de liaison mécanique comporte en outre un insert 20 destiné à être logé dans l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique 10.
A cet effet, l'insert 20 est également de forme extérieure tronconique, sensiblement complémentaire à l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique.
En particulier, l'insert de forme tronconique présente un demi-angle compris entre 1° et 5°, et ici sensiblement égal à 2,5°. En choisissant un demi-angle inférieur à 5°, on assure un effet de coincement de l'insert 20 dans l'alésage tronconique 12, quel que soit le type de matériaux utilisés pour réaliser l'insert 20 et le corps cylindrique 10. Par ailleurs, la grande base 20a de l'insert de forme tronconique 20 a un diamètre légèrement supérieur ou égal au diamètre de la grande base de l'alésage tronconique 12, c'est-à-dire au diamètre de sortie de cet alésage tronconique 12 au niveau de l'extrémité terminale 10a du corps cylindrique 10.
Par ailleurs, la longueur de l'insert de forme tronconique 20 est sensiblement égale à la longueur de la portion d'extrémité 13 dans laquelle s'étend l'alésage tronconique 12. Cet insert de forme tronconique 20 comprend en outre un orifice taraudé 21 s'étendant dans la direction longitudinale X lorsque l'insert 20 est logé dans l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique 10. Dans ce mode de réalisation, et de manière nullement limitative, l'orifice taraudé 21 débouche à la fois dans la petite base 20b de l'insert de forme tronconique 20 et dans la grande base 20a de l'insert de forme tronconique 20.
Bien entendu, l'orifice taraudé 21 pourrait être borgne et ne pas déboucher dans la grande base 20a de l'insert 20. Le dispositif de liaison mécanique comporte enfin une vis 30 ayant une extrémité filetée 31 adaptée à coopérer par vissage avec l'orifice taraudé 21 de l'insert de forme tronconique 20.
La vis a une longueur au moins égale à la longueur du corps cylindrique 10. La longueur de l'extrémité filetée 31 est égale à la longueur de la portion d'extrémité 13 du corps cylindrique 10, et donc à la longueur de l'insert de forme tronconique 20. Dans le cas d'une pièce ayant un alésage cylindrique débouchant, la longueur de l'extrémité filetée 31 peut être supérieure à la longueur de la portion d'extrémité 13 du corps cylindrique 10.
Par ailleurs, le diamètre de la vis 30 est légèrement inférieur à celui de l'alésage cylindrique 11 du corps cylindrique 10 afin de permettre l'introduction de cette vis dans le corps cylindrique 10. Dans le cas où la vis 30 comporte une partie cylindrique lisse 32, située en amont de l'extrémité filetée 31, le diamètre de cette partie cylindrique lisse 32 doit être très légèrement inférieur au diamètre de l'alésage cylindrique 11 du corps cylindrique 10, et la longueur de cette partie cylindrique lisse 32 doit être inférieure à la longueur de l'alésage cylindrique 11 du corps cylindrique 10.
Du fait des dimensions de l'orifice taraudé 21 de l'insert de forme tronconique 20, l'extrémité filetée 31 de la vis 30 a un diamètre légèrement inférieur au diamètre de la partie cylindrique lisse 32 de la vis 30. Par ailleurs, à l'extrémité de la vis 30, opposée à l'extrémité filetée 31, est prévue une tête 34 de forme adaptée pour permettre le serrage et le desserrage de cette vis 30. La réalisation d'une tête de vis 34 est bien connue de l'homme du métier et n'a pas besoin d'être décrit plus en détail ici. De préférence, comme illustré à la figure 1C, le corps cylindrique 10 comporte au niveau de son extrémité proximale 10b un usinage 14 permettant de loger la tête de vis 34. Ainsi, la tête de vis 34 est noyée dans le corps cylindrique 10, limitant l'encombrement de cette vis et améliorant l'esthétique du dispositif de liaison mécanique. Finalement, dans ce mode de réalisation, le corps cylindrique 10 est également pourvu au niveau de l'extrémité proximale 10b d'une extension radiale 15 sur la paroi externe du corps cylindrique 10. Dans ce mode de réalisation, cette extension radiale est constituée d'une couronne annulaire 15, concentrique avec le corps cylindrique 10 d'axe longitudinal X.
Cette extension radiale 15 peut avantageusement présenter un profil particulier, et comme illustré à la figure 1A, présenter un profil hexagonal.
Ce type de profil permet de bloquer le corps cylindrique 10 en rotation autour de son axe longitudinal X grâce à un outil classique du type clef anglaise. Lors du montage d'un tel dispositif de liaison mécanique dans des alésages coaxiaux de deux pièces à assembler, l'insert de forme tronconique 20 est introduit dans l'alésage tronconique 12 de forme complémentaire de la portion d'extrémité 13 du corps cylindrique 10. La vis 30 introduite par l'extrémité proximale 10b du corps cylindrique vient en prise avec l'orifice taraudé 21 au niveau de son extrémité filetée 32.
La rotation de la vis 30 entraine alors en translation selon l'axe longitudinal X l'insert de forme tronconique 30 qui vient progressivement en contact avec l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique 10. Le déplacement de l'insert de forme tronconique 20 en direction de l'extrémité proximale 10b du corps cylindrique 10 a pour effet, progressivement, d'entrainer la déformation des parois de la portion d'extrémité 13 grâce aux fentes longitudinales 13a. En pratique, la largeur des fentes longitudinales 13a a tendance à s'accroitre au fur et à mesure que les parois de la portion d'extrémité 13 s'écartent de l'axe longitudinal X.
Le diamètre du corps cylindrique 10 au niveau de cette portion d'extrémité 13 a ainsi tendance à s'accroitre et à venir en contact avec les parois internes de l'alésage dans lequel le dispositif de liaison mécanique est placé. Le montage d'un tel dispositif de liaison mécanique sera décrit ultérieurement en référence à la figure 3 de manière plus détaillée. On va décrire à présent en référence aux figures 2A à 2C un dispositif de liaison mécanique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Dans son principe, ce deuxième mode de réalisation est identique au 30 premier mode de réalisation et les éléments communs portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits de nouveau en détail. Toutefois, le corps cylindrique 10 est ici réalisé en deux parties.
Dans ce mode de réalisation, le corps cylindrique 10 est constitué d'un corps cylindrique principal 40 et d'une corps cylindrique secondaire 50 jouant le rôle de la portion d'extrémité 13 du premier mode de réalisation. Le corps cylindrique principal 40 comprend ainsi l'alésage cylindrique 11 décrit précédemment et le corps cylindrique secondaire 50 comprend l'alésage tronconique 12. Les dimensions et dispositions relatives de ces alésages cylindrique 11 et tronconique 12, décrites en référence au premier mode de réalisation, restent applicables ici.
L'insert de forme tronconique 20 est ainsi adapté à la forme de l'alésage tronconique 12 réalisé dans le corps cylindrique secondaire 50. En fonctionnement, le corps cylindrique principal 40 et le corps cylindrique secondaire 50 sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre, des moyens de blocage en rotation 41, 51 étant prévus pour bloquer la rotation relative du corps cylindrique principal 40 et du corps cylindrique secondaire 50 autour de l'axe longitudinal X du dispositif de liaison mécanique. Dans ce mode de réalisation, ces moyens de blocage comportent un ergot 41 disposé à une extrémité 40a du corps cylindrique principal 40. De manière complémentaire, le corps cylindrique secondaire 50 comporte un usinage 51 de forme complémentaire à l'ergot 41 pour loger celui-ci, ici en forme de fente de blocage 51. Cette fente de blocage 51 est réalisée à une extrémité 50a du corps cylindrique secondaire 50, destinée à venir en contact avec l'extrémité 40a du corps cylindrique principal 40 lorsque ces extrémités 40a, 50a sont disposées dans le prolongement l'une de l'autre dans l'axe longitudinal X. Bien entendu, tout autre mode de réalisation ou inversion des moyens de blocage pourrait être mis en oeuvre pour empêcher la rotation relative du corps cylindrique principal 40 et du corps cylindrique secondaire 50. Dans ce mode de réalisation, le corps cylindrique secondaire 50 comporte une unique fente 52 disposée selon la direction longitudinale du dispositif de liaison mécanique et débouchant dans l'alésage tronconique 12.
De préférence, cette fente longitudinale 52 a une largeur aussi faible que possible, déterminée en fonction des contraintes de fabrication du corps cylindrique secondaire 50. A titre d'exemple non limitatif, la longueur du corps cylindrique secondaire 50 est sensiblement égale à un tiers de la longueur du corps cylindrique principal 40. On va décrire à présent en référence à la figure 3 le montage d'un dispositif de liaison mécanique selon ce deuxième mode de réalisation de l'invention dans deux pièces P1, P2 à assembler.
Hormis le fait que la portion d'extrémité 13 est solidaire du corps cylindrique 10, le montage et le principe de fonctionnement du dispositif de liaison mécanique selon le premier mode de réalisation sont analogues à ceux décrits ci-après. On a illustré à la figure 3 le montage d'un dispositif de liaison mécanique pour la réalisation d'une liaison rotoïde selon l'axe X de deux pièces P1, P2. Ces pièces P1, P2 comportent respectivement deux alésages coaxiaux Al, A2 de diamètres sensiblement identiques et qui doivent être légèrement supérieurs au diamètre du corps cylindrique 10 du dispositif de liaison mécanique. L'assemblage du dispositif de liaison mécanique consiste à placer le corps cylindrique secondaire 50 dans le prolongement du corps cylindrique principal 40 de telle sorte que l'ergot de blocage 41 est inséré dans la fente de blocage 51 du corps cylindrique secondaire.
L'insert de forme tronconique 20 est ensuite placé dans le corps cylindrique secondaire 50 du côté de sa face terminale 50b. L'insert de forme tronconique 20 et l'alésage tronconique 12 étant en parfaite adéquation géométrique, l'insert de forme tronconique 20 est parfaitement logé dans l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique secondaire 50. La vis est alors introduite dans l'alésage cylindrique 11 du corps cylindrique principal 40 du côté de l'extension radiale 15.
Du fait de l'orifice taraudé 21 réalisé dans l'insert de forme tronconique 20, la rotation de la vis 30 provoque la translation de cet insert de forme tronconique 20 dans l'alésage tronconique 12 du corps cylindrique secondaire 50.
Dans cette position, la vis 30 est entrainée en rotation, le corps cylindrique principal 40 étant maintenu immobile dans les alésages Al, A2 grâce à un maintien de celui-ci au niveau de l'extension radiale 15. Grâce aux moyens de blocage complémentaires 41, 51, le corps cylindrique secondaire 50 est également bloqué en rotation avec le corps cylindrique principal 40. Le déplacement en rotation de la vis 30 entraine alors le déplacement, dans la direction F, de l'insert de forme tronconique 20 qui vient en contact avec l'alésage interne tronconique 12 du corps cylindrique secondaire 50.
Une fois le contact établi entre l'insert de forme tronconique 20 et le corps cylindrique secondaire 50, le fait de continuer à tourner la vis 30 conduit à exercer un effort de traction selon la flèche F sur l'insert de forme tronconique 20, en direction du corps cylindrique principal 40. Cet effort va se traduire par une pression de contact entre l'insert de forme tronconique 20 et le corps cylindrique secondaire 50. Du fait de la présence d'au moins une fente longitudinale 52, le corps cylindrique secondaire 50 se déforme suivant son diamètre. Cette expansion diamétrale va combler le faible jeu existant entre le diamètre initial du corps cylindrique secondaire 50 et le diamètre de l'alésage A2 pratiqué dans une des pièces, et ici la pièce P2. Ainsi, le jeu existant entre le corps cylindrique secondaire 50 et l'alésage A2 de la pièce P2 est supprimé, entrainant le blocage de l'ensemble du corps cylindrique 10, constitué du corps cylindrique principal 40 et du corps cylindrique secondaire 50.
Le réglage du jeu J entre les pièces P1, P2 en contact l'une avec l'autre peut être réalisé en intercalant une cale d'épaisseur J entre l'extension radiale 15 formant ainsi un épaulement en regard de l'une des pièces, et ici de la pièce P1. On notera qu'il existe une relation directe entre l'effort de traction exercé par la vis 30 sur l'insert de forme tronconique 20 et l'effort axial maximum ou le couple maximum auquel peut être soumis le dispositif de liaison mécanique une fois bloqué. En mesurant le couple de serrage exercé sur la vis 30, par exemple au moyen d'une clef dynamométrique, on peut régler l'effort axial maximum susceptible d'être supporté par le corps cylindrique 10 du dispositif de liaison mécanique, ou alternativement, régler le couple maximum transmissible par cet axe sur la pièce P2. On peut ainsi réaliser de façon simple une liaison rotoïde autour d'un axe X de deux pièces P1, P2 grâce au blocage du corps cylindrique 10 du dispositif de liaison mécanique dans un alésage A2 de l'une des pièces P2.
On notera que le dispositif de liaison mécanique décrit permet de s'affranchir des différents systèmes d'immobilisation en rotation généralement utilisés dans l'art antérieur (vis de pression, clavette, cannelure), générateurs d'usinage complexe et/ou couteux. Le dispositif de liaison mécanique décrit précédemment est ainsi particulièrement bien adapté au montage de deux pièces articulées l'une par rapport à l'autre autour du corps cylindrique 10 du dispositif. On a illustré à la figure 4 un mode alternatif du deuxième mode de réalisation décrit précédemment en référence aux figures 2A à 2C. Ainsi, ce dispositif de liaison mécanique est en tout point identique au dispositif décrit précédemment, hormis la réalisation de l'extension radiale 15. Ici, cette extension radiale 15 n'est pas réalisée monobloc avec le corps cylindrique 10 du dispositif de liaison mécanique mais est constituée par une bague 15' rapportée sur le corps cylindrique 10 au niveau de son extrémité proximale 10b.
Ainsi, par exemple, l'extension radiale est réalisée par une bague 15' montée par vissage sur une extrémité filetée 40b du corps cylindrique principal 40. On a illustré également un troisième mode de réalisation aux figures 5 5A, 5B, 5C. Dans son principe, le dispositif de liaison mécanique est analogue à celui décrit en référence aux figures 2A à 2C, le corps cylindrique 10 étant constitué d'un corps cylindrique principal 60 et d'un corps cylindrique secondaire 70. 10 Afin de faciliter le montage du corps cylindrique secondaire 70 sur le corps cylindrique principal 60, le corps cylindrique secondaire 70 comporte, du côté de son extrémité 70a destinée à venir en contact avec le corps cylindrique principal 60, une extension cylindrique 71 de diamètre légèrement inférieur au diamètre externe du corps cylindrique secondaire 70. 15 De manière complémentaire, le corps cylindrique principal 60, comporte du côté de son extrémité 60a destinée à venir en contact avec le corps cylindrique secondaire 70, un alésage intérieur cylindrique 61 destiné à loger l'extension cylindrique 71 du corps cylindrique secondaire 70. Comme bien illustré à la figure 5C, l'alésage intérieur cylindrique 61 20 est de diamètre légèrement supérieur à l'alésage cylindrique 11 prévu pour le passage de la vis 30 dans le dispositif de liaison mécanique. Le montage dans le prolongement l'un de l'autre du corps cylindrique principal 60 et du corps cylindrique secondaire 70 est ainsi facilité par la présence de cette extension cylindrique 71. 25 Par ailleurs, les moyens de blocage en rotation des corps cylindriques principal 60 et secondaire 70 sont ici réalisés par une série d'ergots 62, par exemple au nombre de quatre. Bien entendu, le nombre d'ergots n'est pas limitatif. Ces ergots 62 sont destinés à coopérer, comme décrit 30 précédemment, avec des fentes complémentaires 72 prévues dans le corps cylindrique secondaire 70.
Finalement, comme décrit précédemment en relation avec le premier mode de réalisation de l'invention, le dispositif de liaison mécanique selon ce troisième mode de réalisation comprend, dans le corps cylindrique secondaire 70, plusieurs fentes 73 permettant l'expansion radiale de ce corps cylindrique secondaire 70 comme décrit précédemment, lors de l'insertion progressive de l'insert de forme tronconique 20. Ce troisième mode de réalisation de l'invention présente ainsi différentes variantes, qui peuvent être combinées d'une manière ou d'une autre avec les premier et deuxième modes de réalisation décrits précédemment.
Enfin, on va décrire en référence aux figures 6A à 6C un quatrième mode de réalisation de l'invention dans lequel le dispositif de liaison mécanique comprend deux portions déformables dans leur diamètre. Ainsi, dans son principe, le dispositif de liaison mécanique comprend ici deux portions d'extrémité déformables 13, 13'.
Plus précisément, dans ce mode de réalisation, le dispositif de liaison mécanique comporte un corps cylindrique principal 80 prolongé, à chacune de ses extrémités, par deux corps cylindriques secondaires 90, 100, constituant ainsi deux portions d'extrémité opposées 13, 13' du corps cylindrique 10.
Afin de permettre la déformation radiale de ces corps cylindriques secondaires 90, 100, ils comportent chacun respectivement au moins une fente longitudinale 91, 101. Le montage de ces corps cylindriques secondaires 90, 100, à chaque extrémité du corps cylindrique principal 80 est analogue à celui décrit précédemment en référence aux figures 2A à 2C et n'a pas besoin d'être redécrit ici plus en détail. Afin de garantir le blocage en rotation des corps cylindriques secondaires 90, 100, le corps cylindrique principal 80 comporte ici deux ergots 83a, 83b adaptés à être logés dans des fentes complémentaires 93, 103 ménagées respectivement dans les corps cylindriques secondaires 90, 100.
La longueur des corps cylindriques secondaires 90, 100 peut être variable, et par exemple, avantageusement égale à environ un tiers de la longueur du corps cylindrique principal 80. Le corps cylindrique principal 80 comprend l'alésage cylindrique 11 5 tel que décrit précédemment. Celui-ci est prolongé à ses extrémités par deux alésages tronconiques 12, 12' qui s'étendent respectivement dans les deux portions d'extrémité 13, 13' du corps cylindrique 10, constituées par les deux corps cylindriques secondaires 90, 100. 10 Dans le mode de réalisation illustré à la figure 6C, les deux alésages tronconiques 12, 12' sont identiques dans leur forme. Bien entendu, ces alésages tronconiques 12, 12' pourraient également avoir des formes tronconiques différentes, tant en longueur qu'en angle d'ouverture de la forme tronconique. 15 Le dispositif de liaison mécanique comporte alors deux inserts de forme tronconique 20, 110, sensiblement complémentaires respectivement aux alésages tronconiques 12, 12' des deux corps cylindriques secondaires 90, 100. Un premier insert 20 est identique à celui décrit précédemment en 20 référence notamment aux figures 1A à 1C. En particulier, ce premier insert 20, coopérant par exemple avec l'alésage tronconique 12 d'un premier corps cylindrique secondaire 90, est pourvu d'un orifice taraudé 21 adapté à coopérer avec l'extrémité filetée 32 de la vis 30. 25 En revanche, le second insert de forme tronconique 110, adapté à coopérer avec l'alésage tronconique 12' du second corps cylindrique secondaire 100, comprend un alésage cylindrique lisse 111. Le diamètre de cet alésage cylindrique lisse 111 est sensiblement supérieur au diamètre de la vis 30, et plus particulièrement au diamètre de la 30 portion cylindrique lisse 32 de la vis 30. L'alésage cylindrique lisse 111 est réalisé grâce à un alésage débouchant de part et d'autre du second insert de forme tronconique 110.
La vis 30 a une longueur légèrement supérieure à la somme des longueurs du corps cylindrique principal 80 et des corps cylindriques secondaires 90, 100. On comprendra aisément que lors du serrage de la vis 30, les deux inserts de forme tronconique 20, 110 ont tendance à se rapprocher en direction du corps cylindrique principal 80, ce qui entraine l'expansion radiale des deux corps cylindriques secondaires 90, 100. Lorsque les corps cylindriques secondaires 90, 100 sont disposés respectivement dans deux alésages coaxiaux de deux pièces à assembler, le montage du dispositif de liaison mécanique permet de monter ces deux pièces fixes l'une par rapport à l'autre. Plus le couple de serrage exercé sur la vis 30 est important, plus la liaison mécanique entre les deux pièces fixées l'une à l'autre sera apte à supporter un effort important.
On notera que dans ce quatrième mode de réalisation, le dispositif de liaison mécanique est destiné à être logé intégralement dans les alésages coaxiaux des pièces à assembler, de telle sorte que le corps cylindrique ne comporte pas d'extension radiale pour définir un épaulement comme décrit dans les modes de réalisation précédents.
La présente invention permet ainsi de proposer différents modes de réalisation d'un dispositif de liaison mécanique par déformation contrôlée, permettant une fixation du dispositif dans les alésages coaxiaux des pièces à assembler, sans utiliser d'éléments accessoires (écrous, circlips ...) venant en saillie des pièces à assembler.
Le dispositif de liaison mécanique peut en outre être monté et démonté rapidement, sans requérir d'usinage complexe dans les pièces à assembler pour assurer l'immobilisation du dispositif de liaison mécanique dans son logement ou pour la transmission d'un couple. Par ailleurs, lorsque le dispositif de liaison mécanique est utilisé pour monter en rotation deux pièces l'une par rapport à l'autre, il permet un réglage fin du jeu fonctionnel indispensable pour cette liaison mécanique à axe de rotation.
Enfin, du fait de l'expansion radiale du dispositif de liaison mécanique, celui-ci est adaptable quelque peu aux dimensions des alésages coaxiaux des pièces à assembler. Un même dispositif de liaison mécanique peut ainsi être utilisé pour 5 des alésages coaxiaux appartenant à une gamme déterminée de longueur et de diamètre. Bien entendu, la présente invention n'est pas limitée aux exemples de réalisation décrits précédemment. En particulier, les caractéristiques décrites pour chacun des modes 10 de réalisation peuvent être combinées. En particulier, le quatrième mode de réalisation décrit en référence aux figures 6A à 6C, avec deux portions d'extrémité déformables 13 réalisées par des corps cylindriques secondaires 90, 100 pourrait également être réalisé directement dans un corps cylindrique unique pourvu de deux portions 15 d'extrémité analogues à celles décrites en référence au premier mode de réalisation.

Claims (9)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif de liaison mécanique d'au moins deux pièces (P1, P2), adapté à s'étendre suivant une direction longitudinale (X) dans des alésages coaxiaux (Al, A2) ménagés respectivement dans lesdites au moins deux pièces (P1, P2), caractérisé en ce qu'il comprend : - un corps cylindrique (10) comprenant au moins une portion d'extrémité (13) pourvu d'au moins une fente longitudinale (13a), ledit corps cylindrique (10) comportant suivant ladite direction longitudinale (X) un alésage cylindrique (11) prolongé d'un alésage tronconique (12) s'étendant dans ladite au moins une portion d'extrémité (13) ; - un insert (20) de forme tronconique sensiblement complémentaire audit alésage tronconique (12), ledit insert (20) comprenant un orifice taraudé (21) s'étendant dans ladite direction longitudinale (X) lorsque ledit insert (20) est logé dans ledit alésage tronconique (12) ; et - une vis (30) ayant une extrémité filetée (31) adaptée à coopérer par vissage avec ledit orifice taraudé (21) dudit insert (20).
  2. 2. Dispositif de liaison mécanique conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que ledit alésage tronconique (12) est raccordé au niveau de sa petite base audit alésage cylindrique (11), le diamètre de ladite petite base étant égal au diamètre de l'alésage cylindrique (11).
  3. 3. Dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite vis (30) a une longueur sensiblement égale à la longueur dudit corps cylindrique (10), la longueur de ladite extrémité filetée (31) étant égale à la longueur de ladite au moins une portion d'extrémité (13) dudit corps cylindrique (10).
  4. 4. Dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite au moins une portion d'extrémité (13) comporte au moins deux fentes longitudinales (13a) débouchant dans ledit alésage tronconique (12).
  5. 5. Dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique (10) est constitué d'un corps cylindrique principal (40 ; 60 ; 80) et d'au moins un corps cylindrique secondaire (50 ; 70 ; 90, 100) constituant ladite au moins une portion d'extrémité (13), ledit corps cylindrique principal (40 ; 60 ; 80) et ledit au moins un corps cylindrique secondaire (50 ; 70 ; 90, 100) comprenant des moyens de blocage (41, 51 ; 62, 72 ; 83a, 93, 83b, 103) en rotation relative dudit corps cylindrique principal (40 ; 60 ; 80) et dudit au moins un corps cylindrique secondaire (50 ; 70 ; 90, 100) disposés dans le prolongement l'un de l'autre.
  6. 6. Dispositif de liaison mécanique conforme à la revendication 5, caractérisé en ce que la longueur dudit au moins un corps cylindrique secondaire (50 ; 70 ; 90, 100) est sensiblement égale à un tiers de la longueur dudit corps cylindrique principal (40 ; 60 ; 80).
  7. 7. Dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique (10) comporte une extension radiale (15, 15') sur une paroi externe dudit corps cylindrique (10).
  8. 8. Dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit corps cylindrique (10) comprend deux portions d'extrémités (13, 13') opposées pourvues chacune d'au moins une fente longitudinale (91, 101), ledit alésage cylindrique (11) étant prolongé à ses extrémités de deux alésages tronconiques (12, 12') s'étendant respectivement dans lesdites deux portions d'extrémité (13, 13'), et en ce que le dispositif de liaison mécanique comporte un premier et un second insert (20, 110) de forme tronconique sensiblement complémentaire respectivement auxdits alésages tronconiques (12, 12') desdites deux portions d'extrémité (13, 13'), ledit premier insert (20) comprenant un orifice taraudé (21) s'étendant suivant ladite direction longitudinale (X), adapté à coopérer par vissage avec l'extrémité filetée (31) de ladite vis (30), et ledit second insert (110) comprenant un alésage lisse (111) s'étendant suivant ladite direction longitudinale (X), le diamètre dudit alésage lisse (111) étant sensiblement supérieur au diamètre de ladite vis (30).
  9. 9. Utilisation d'un dispositif de liaison mécanique conforme à l'une des revendications 1 à 8, pour monter deux pièces (P1, P2) articulées l'une par rapport à l'autre autour dudit corps cylindrique (10).
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