FR3097911A1

FR3097911A1 - Système de vis électriquement isolée et son procédé de fabrication

Info

Publication number: FR3097911A1
Application number: FR1907159A
Authority: FR
Inventors: Yvan Bhatnagar
Original assignee: Upeca SAS
Current assignee: Upeca SAS
Priority date: 2019-06-28
Filing date: 2019-06-28
Publication date: 2021-01-01
Anticipated expiration: 2039-06-28
Also published as: FR3097911B1

Abstract

TITRE : Système de vis électriquement isolée et son procédé de fabrication Ce système (2) de vis électriquement isolée comprend une vis métallique (4), comprenant une tige filetée (44) définissant un axe principal (Z2) du système, au moins une partie métallique (42, 84), appartenant à la vis métallique ou à une tête rapportée métallique (8), présentant une surface extérieure (422, 842) anti-rotation autour de l’axe principal et deux surfaces axiales d’arrêt (424, 844) opposées, et une pièce électriquement isolante (6), réalisée d’un seul tenant dans un matériau électriquement isolant et comprenant, respectivement pour chaque partie métallique, un logement (64, 66) de réception de ladite partie métallique. Pour faciliter l’obtention de la liaison entre la pièce électriquement isolante et chaque partie métallique, chaque logement présente une surface intérieure (642, 662) anti-rotation autour de l’axe principal, coopérant avec la surface extérieure anti-rotation pour bloquer en rotation la partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante autour de l’axe principal, et deux surfaces axiales de capture (644, 664) opposées, coopérant avec les surfaces axiales d’arrêt de la partie métallique concernée pour bloquer en translation ladite partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante le long de l’axe principal. Figure pour l'abrégé : figure 3

Description

Système de vis électriquement isolée et son procédé de fabrication

La présente invention concerne un système de vis électriquement isolée et son procédé de fabrication.

La présente invention se rapporte au domaine de la visserie, appliquée en particulier aux dispositifs électriques. Néanmoins, l’invention peut concerner la visserie pour d’autres domaines.

On connait FR2593572A1, qui prévoit de fabriquer une vis à tête métallique isolée comprenant une tête métallique sur laquelle s’exerce le vissage, une tige filetée métallique et un organe de transmission en matériau isolant permettant de transmettre le couple exercé sur la tête à la tige filetée. La tête métallique peut être une tête à limiteur de couple. La tête est encastrée dans un logement prévu à cet effet dans l’organe de transmission. La tige filetée est encastrée dans un autre logement de l’organe de transmission. La partie supérieure de la tige filetée est en prise dans l’organe de transmission isolant, par exemple par l’intermédiaire d’un tenon, engagé dans le logement de l’organe de transmission, en forme de mortaise. L’organe de transmission assure ainsi la transmission du couple entre la tête et la tige filetée, ainsi que l’isolation électrique de la tête et de la tige filetée.

La présence d’une tête métallique permet de conserver des caractéristiques mécaniques constantes au cours du temps, quelles que soient les conditions climatiques, contrairement à une tête, par exemple en matériau polymère, dont les caractéristiques mécaniques peuvent se dégrader au cours du temps et en fonction des températures d’utilisation. Cependant, l’encastrement de la tige filetée et de la tête dans l’organe de transmission nécessite plusieurs étapes de fabrication supplémentaires, impliquant un assemblage de pièces séparées, comparativement au cas où la tête est formée d’un seul tenant avec la tige filetée ou avec la pièce électriquement isolante. En outre, la fiabilité de l’assemblage doit être vérifiée à l’issue de la fabrication, afin de garantir que l’utilisateur reste électriquement isolé de la tige filetée.

FR3065498A1 prévoit de fabriquer un système de vis à tête sécable pour un appareil électrique, tel qu’un connecteur ou raccord de câbles. Le système de vis à tête sécable comprend une vis, ainsi qu’une pièce sécable en matériau électriquement isolant, montée sur la tête de vis. La pièce sécable en matériau électriquement isolant comprend une cavité anti-rotation configurée pour coopérer avec la tête de vis pour fixer en rotation la pièce sécable par rapport à la vis. Pour ce système de vis connu, il est prévu de fixer axialement la pièce sécable avec la vis en montant un étrier sur la pièce sécable, l’étrier coopérant avec la pièce sécable et avec la vis.

Ce système connu est destiné à être vissé dans un orifice de vissage de l’appareil électrique, en garantissant la sécurité du monteur grâce à la pièce sécable, qui est en matériau électriquement isolant. Comparativement à une fixation par collage, la fixation de la pièce sécable sur la vis par étrier est particulièrement durable, même si le système de vis est utilisé en extérieur dans des conditions climatiques sévères.

Ce système de vis connu, s’il donne généralement satisfaction, implique plusieurs étapes d’assemblage pour sa fabrication, l’étrier devant être introduit dans la tête sécable pour fixer axialement la tige filetée. Ce mode d’assemblage ne serait pas aisé dans le cas où l’on souhaiterait lier plusieurs parties métalliques avec une même tête sécable, car cela représenterait de nombreuses étapes d’assemblage. Un montage par collage s’avère, quant à lui, coûteux, parfois peu résistant aux conditions climatiques et peu durable, surtout si le système de vis est utilisé en extérieur, sur un dispositif aérien ou enterré.

C’est à ces inconvénients qu’entend plus particulièrement remédier l’invention en proposant un nouveau système de vis électriquement isolée dans laquelle la liaison entre la pièce électriquement isolante et la ou les parties métalliques est plus facile à obtenir, tout en restant durable même si le système de vis est en contact avec l’environnement extérieur.

A cet effet, l’invention concerne un système de vis électriquement isolée, comprenant :

une vis métallique, comprenant une tige filetée définissant un axe principal du système ;

au moins une partie métallique, appartenant :
- à la vis métallique ou
- à une tête rapportée métallique pour le vissage du système, la tête rapportée métallique appartenant avantageusement au système,

chaque partie métallique présentant :

une surface extérieure anti-rotation autour de l’axe principal, et
deux surfaces axiales d’arrêt opposées ; et
une pièce électriquement isolante, réalisée dans un matériau électriquement isolant et comprenant, respectivement pour chaque partie métallique, un logement de réception de ladite partie métallique, chaque logement présentant une surface intérieure anti-rotation autour de l’axe principal, coopérant avec la surface extérieure anti-rotation pour bloquer en rotation la partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante autour de l’axe principal.

Selon l’invention :

chaque logement présente en outre deux surfaces axiales de capture opposées, coopérant avec les surfaces axiales d’arrêt de la partie métallique concernée, pour bloquer en translation ladite partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante le long de l’axe principal ; et
pour au moins l’un des logements, les surfaces intérieures anti-rotation et les surfaces axiales de capture sont formées d’un seul tenant par le matériau électriquement isolant.

Grâce à l’invention, la fixation de ladite au moins une pièce métallique avec la pièce électriquement isolante peut être obtenue sans pièce rapportée et sans colle ou soudure, la pièce électriquement isolante assurant cette liaison à elle seule, grâce aux surfaces du logement, en coopération avec la géométrie de ladite au moins une partie métallique. L’absence de colle ou d’étrier réduit la nécessité de contrôler que la fixation entre ladite au moins une partie métallique et la pièce électriquement isolante est correcte. La fixation n’étant pas obtenue par collage, elle n’est pas sensible aux conditions climatiques auxquelles le système de vis est soumis. Les surfaces internes anti-rotation et axiales de capture étant formées d’un seul tenant par le matériau électriquement isolant, il est avantageusement possible d’obtenir ces surfaces par surmoulage de la pièce électriquement isolante directement sur ladite au moins une partie métallique. Le surmoulage réalise à la fois la formation de la pièce électriquement isolante et sa fixation sur ladite au moins une partie métallique, de sorte que la fabrication du système de vis est facilitée en réduisant le nombre d’étapes. Si le système de vis électriquement isolée comporte plusieurs parties métalliques, on peut avantageusement obtenir la fixation de toutes les parties métalliques en une seule opération de surmoulage, en introduisant toutes les parties métalliques dans le moule destiné à former la pièce électriquement isolante, ce qui simplifie considérablement la fabrication. Le système de vis à tête sécable de l’invention permet d’obtenir facilement un système de vis en trois parties, dont la pièce électriquement isolante, la vis métallique, qui comprend une première partie métallique, et la tête rapportée métallique, qui comprend une deuxième partie métallique. On obtient donc facilement un système de vis avec tête rapportée métallique et vis métallique aux excellentes caractéristiques mécaniques, même lorsque le système de vis est soumis à des conditions climatiques sévères, et entre lesquelles l’isolation électrique est assurée par la pièce électriquement isolante.

Selon des caractéristiques avantageuses mais non obligatoires de l’invention, prises selon toute combinaison techniquement admissible :

les surfaces axiales d’arrêt forment une gorge périphérique centrée sur l’axe principal et ménagée en creux dans la surface extérieure anti-rotation.
les surfaces axiales de capture sont formées sur un col intérieur du logement, le col intérieur étant centré sur l’axe principal et faisant saillie de la surface intérieure anti-rotation.
système dans lequel :
- le système comprend la tête rapportée métallique ;
- ladite au moins une partie métallique comprend :
  - une première partie métallique, appartenant à la vis métallique et reçue dans l’un des logements, et
  - une deuxième partie métallique, appartenant à la tête rapportée métallique et reçue dans un autre des logements ; et
- la pièce électriquement isolante comprend :
  - une extrémité distale, traversée par l’axe principal, le logement de la première partie métallique étant ménagé à l’extrémité distale, et
  - une extrémité proximale, traversée par l’axe principal, le logement de la deuxième partie métallique étant ménagé à l’extrémité proximale.
la tête rapportée métallique comprend :
- la deuxième partie métallique ;
- une partie extrémale de coopération avec un outil pour le vissage du système ; et
- une partie sécable, reliant la deuxième partie métallique à la partie extrémale de coopération selon l’axe principal.
la pièce électriquement isolante comprend une partie intermédiaire de coopération avec un outil pour le dévissage du système.
système dans lequel :
- la pièce électriquement isolante comprend une surface périphérique extérieure ; et
- le système comprend un joint périphérique, qui est monté sur la surface périphérique extérieure en étant centré sur l’axe principal.
le matériau électriquement isolant est à base de polymère thermoplastique, tel que du polyamide, ou à base d’élastomère.

Selon un autre aspect, l’invention concerne également un procédé de fabrication d’un système conforme à l’invention et qui comprend les étapes suivantes :

a) fourniture de la vis métallique et de ladite au moins une partie métallique ;
b) introduction de ladite au moins une partie métallique dans un moule ; et
c) injection du matériau électriquement isolant dans le moule pour former la pièce électriquement isolante, en surmoulage sur ladite au moins une partie métallique, de sorte que, pour chaque partie métallique :
- le logement recevant ladite partie métallique est formé par surmoulage sur ladite partie métallique ;
- la surface intérieure anti-rotation dudit logement est formée par surmoulage sur la surface extérieure anti-rotation de ladite partie métallique pour bloquer en rotation la partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante autour de l’axe principal; et
- les deux surfaces axiales de capture dudit logement sont formées par surmoulage sur les deux surfaces axiales d’arrêt de ladite partie métallique, pour bloquer en translation ladite partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante le long de l’axe principal.

l’étape a) comprend la fourniture de la première partie métallique et de la deuxième partie métallique par fourniture de la vis métallique (4) et de la tête rapportée métallique;
l’étape b) comprend l’introduction de la première partie métallique et de la deuxième partie métallique dans le moule, par introduction de la vis métallique et de la tête rapportée métallique ; et
lors de l’étape c), le matériau électriquement isolant est injecté de façon à être surmoulé à la fois sur la première partie métallique et sur la deuxième partie métallique, pour former les deux logements de la pièce électriquement isolante , ainsi que la surface intérieure anti-rotation et les surfaces axiales de capture pour chacun des deux logements, en une seule étape de surmoulage.

L’invention sera mieux comprise et d’autres avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement à la lumière de la description qui suit, donnée uniquement à titre d’exemple de réalisation de l’invention et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels :

la figure 1 est une vue en perspective d’un système de vis électriquement isolée, selon un premier mode de réalisation, conforme à l’invention ;

la figure 2 est une vue de côté du système de vis électriquement isolée de la figure 1 ;

la figure 3 est une coupe de la figure 2 selon le trait de coupe III-III ;

la figure 4 est une vue de côté d’un système de vis électriquement isolée selon un deuxième mode de réalisation, conforme à l’invention.

Le système 2 de vis électriquement isolée du premier mode de réalisation représenté sur les figures 1 à 3 comprend une pièce électriquement isolante 6, une vis métallique 4 et une tête rapportée métallique 8, qui sont fixées les unes aux autres. La tête 8, la pièce 6 et la vis 4 sont agencées dans cet ordre le long d’un axe principal Z2 du système 2, passant par une extrémité proximale 24 du système 2, à l’extrémité de la tête 8, et par une extrémité distale 22 du système 2, à l’extrémité de la vis 4. De préférence, le système 2 comprend également un joint périphérique 10, qui peut être un joint torique. Le système 2 est avantageusement conçu pour être vissé dans un orifice de vissage appartenant à un appareil électrique, non représenté sur les figures. L’appareil électrique forme par exemple un raccord ou un bornier pour des câbles électriques et est préférentiellement destiné à être installé en extérieur, de façon enterrée ou en aérien.

La pièce électriquement isolante 6 est formée d’un seul tenant dans un matériau électriquement isolant. Ce matériau peut être à base de polymère thermoplastique, tel que du polyamide, ou à base d’élastomère, présentant de bonnes propriétés mécaniques et d’isolation électrique, tout en étant faciles à mouler.

La pièce électriquement isolante 6 comprend un logement distal 64 ménagé à une extrémité distale 61 de la pièce électriquement isolante 6, traversée par l’axe principal Z2, et un logement proximal 66, opposé au logement distal 64, ménagé à une extrémité proximale 63 de la pièce électriquement isolante 6, traversée par l’axe principal Z2.

Le logement distal 64 forme un trou borgne, débouchant à l’extrémité distale 61. Le logement distal 64 présente une surface intérieure 642, centrée sur l’axe principal Z2, anti-rotation autour de l’axe principal Z2. La surface intérieure 642 peut être formée par une cavité intérieure à six pans. En outre, le logement distal 64 présente deux surfaces axiales de capture 644 opposées, qui sont préférentiellement formées sur un col intérieur 646, centré sur l’axe principal Z2. En particulier, les surfaces axiales de capture 644 sont formées de part et d’autre du col intérieur 646. Les surfaces axiales de capture 644 sont perpendiculaires à l’axe principal Z2. Les surfaces axiales de capture 644 sont orientées en sens opposé l’une de l’autre, l’une d’elle étant tournée vers l’extrémité distale 61 et l’autre étant tournée vers l’extrémité proximale 63. Le col intérieur 646 est avantageusement placé à une position axialement intermédiaire dans le logement 64. Le col 646 fait saillie de la surface intérieure 642, radialement vers l’intérieur, de sorte que chaque surface axiale de capture 644 est adjacente à la surface intérieure 642. Le col intérieur 646 et la surface intérieure 642 sont tous deux formés dans le même matériau sur une unique pièce, en étant reliés continument par le matériau électriquement isolant de la pièce 6.

De préférence, le logement proximal 66 est identique au logement distal 64. Le logement proximal 66 forme un trou borgne, débouchant à l’extrémité proximale 63. De la même manière que pour le logement distal 64, le logement proximal 66 comprend une surface intérieure 662, centrée sur l’axe principal Z2, anti-rotation autour de l’axe Z2. La surface intérieure 662 peut être formée par une cavité intérieure à six pans. En outre, le logement proximal 66 présente deux surfaces axiales de capture 664 opposées formées sur un col intérieur 666 centré sur l’axe principal. Les surfaces axiales de capture 664 sont formées de part et d’autre du col intérieur 666 et sont perpendiculaires à l’axe principal Z2. Les surfaces axiales de capture 664 sont opposées axialement, l’une étant tournée vers l’extrémité distale 61 et l’autre étant tournée vers l’extrémité proximale 63. Le col intérieur 666 est avantageusement placé à une position axialement intermédiaire dans le logement 66. Le col 666 fait saillie de la surface intérieure 662, radialement vers l’intérieur, de sorte que chaque surface axiale de capture 664 est adjacente à la surface intérieure 662. Le col intérieur 666 et la surface intérieure 642 sont tous deux formés dans le même matériau sur une unique pièce, en étant reliés continument par le matériau électriquement isolant de la pièce 6.

La pièce électriquement isolante 6 comprend également une surface périphérique extérieure 68 comprenant une partie intermédiaire 682 de coopération avec un outil pour le vissage et/ou le dévissage du système 2. La partie intermédiaire 682 est centrée sur l’axe principal Z2. Pour coopérer avec un outil de dévissage du système 2, la partie 682 peut être une bague six pans, ou toute autre forme anti-rotation de la pièce 6 autour de l’axe Z2.

Le joint 10, s’il est prévu, est monté sur la surface périphérique 68 de façon à entourer la surface périphérique, en étant centré sur l’axe Z2. La surface périphérique extérieure 68 comprend pour cela une partie 686 de blocage du joint 10, centrée sur l’axe principal Z2. Par exemple, la partie 686 de blocage du joint 10 est munie de deux cols périphériques 6862 centrés sur l’axe principal Z2, et recevant entre eux le joint 10 pour ainsi de bloquer le joint 10 en translation par rapport à la pièce électriquement isolante 6 le long de l’axe principal Z2.

La surface périphérique 68 comprend en outre une partie cylindrique 684 reliant la partie intermédiaire 682 et la partie 686 de blocage du joint 10. La partie intermédiaire 682 est disposée du côté de l’extrémité proximale 63, alors que la partie 686 est disposée du côté de l’extrémité distale 61.

La vis métallique 4 comprend une tête 42, qui forme une première partie métallique du système 2, et une tige filetée 44, qui définit un axe Z4 de la vis 4, confondu avec l’axe Z2. La vis métallique 4 est fabriquée d’un seul tenant dans un unique matériau métallique, par exemple en acier inoxydable.

La tige filetée 44, qui forme une extrémité proximale de la vis 4, est prévue pour être vissée dans l’orifice de vissage de l’appareil électrique.

La tête 42, qui forme une extrémité distale de la vis métallique 4, comprend une surface extérieure 422, centrée sur l’axe Z4, anti-rotation autour de l’axe Z4. La surface extérieure 422 peut être formée par une paroi périphérique à six pans. De plus, elle comprend une surface distale 421, formée à une extrémité distale de la tête 42, qui forme une butée axiale.

La tête 42 comprend en outre deux surfaces axiales d’arrêt 424 opposées, délimitant avantageusement une gorge périphérique 426 centrée sur l’axe Z4. De préférence, la gorge périphérique 426 est placée à une position axialement intermédiaire sur la tête 42. La gorge périphérique 426 est ménagée en creux dans la surface extérieure 422, de sorte que chaque surface axiale d’arrêt 424 est adjacente à la surface extérieure 422. Les surfaces axiales d’arrêt 424 étant formées sur les flancs de la gorge périphérique 426, elles sont perpendiculaires à l’axe Z4. Les surfaces axiales d’arrêt 424 sont perpendiculaires à l’axe Z4. Les surfaces axiales d’arrêt 424 se font face, l’une des surfaces axiales d’arrêt 424 étant tournée vers la tige filetée 44 et l’autre étant tournée vers l’extrémité proximale 24. La gorge périphérique 426, en particulier les surfaces axiales d’arrêt 424, et la surface extérieure 422, sont formées par une partie monobloc de la tête 42, en étant reliés continument par le matériau métallique de la tête 42. La tête 42 est de géométrie complémentaire avec le logement 64. De préférence, le logement distal 64 forme un négatif géométrique de la tête 42, de façon à épouser parfaitement la tête 42.

La tête rapportée métallique 8 comprend une partie extrémale 82 de coopération avec un outil pour le vissage du système 2, un about 84, formant une deuxième partie métallique du système 2, et une partie sécable 86. L’about 84 appartenant à la tête rapportée métallique 8 et la tête 42 appartenant à la vis métallique 4, la première partie métallique et la deuxième partie métallique appartiennent à deux pièces distinctes.

La tête rapportée métallique 8 est préférentiellement formée d’un seul tenant dans un unique matériau métallique, par exemple de l’acier inoxydable ou de l’aluminium, ce qui permet d’avoir une pièce mécaniquement fiable pour le vissage du système 2 dans l’orifice de vissage de l’appareil électrique, en comparaison à une tête rapportée en matériau plastique par exemple. En effet, là où le matériau plastique s’altère avec le temps et les variations climatiques, la tête rapportée métallique aura toujours les mêmes caractéristiques mécaniques.

Sur le même principe que la partie intermédiaire 682, la partie extrémale 82 est centrée sur l’axe principal Z2. La partie extrémale 82 est formée à l’extrémité proximale 24 du système 2. Pour coopérer avec un outil de vissage, la partie 82 peut présenter une surface périphérique à six pans, ou toute autre forme anti-rotation de la tête rapportée 8 autour de l’axe Z2. Au lieu d’une surface périphérique anti-rotation, on pourrait prévoir une empreinte anti-rotation pour recevoir l’outil.

La partie sécable 86 relie la partie extrémale 82 à l’about 84. De préférence, la partie sécable est formée par une réduction de diamètre de la tête 8 le long de l’axe Z2. Le caractère sécable de la partie 86 permet d’assurer que le vissage du système 2 n’excède pas un couple adapté, choisi au préalable, qui dépend de la tenue mécanique en torsion de la partie sécable. En effet, la réduction de diamètre de la partie sécable 86 assure que celle-ci cède lorsque le couple choisi est atteint, ce qui désolidarise la partie extrémale 82 de l’about 84, et donc du système 2, empêchant un serrage trop important du système 2.

L’about 84, qui forme une extrémité distale de la tête rapportée métallique 8, comprend une surface extérieure 842, centrée sur l’axe principal Z2, anti-rotation autour de l’axe principal Z2. La surface extérieure 842 peut être formée par une paroi périphérique à six pans.

L’about 84 comprend en outre deux surfaces axiales d’arrêt 844 opposées, délimitant avantageusement une gorge périphérique 846 centrée sur l’axe principal Z2. De préférence, la gorge périphérique 846 est placée à une position axialement intermédiaire sur l’about 84. La gorge périphérique 846 est ménagée en creux dans la surface extérieure 842, de sorte que chaque surface axiale d’arrêt 844 est adjacente à la surface extérieure 842. Les surfaces axiales d’arrêt 844 étant formées sur les flancs de la gorge périphérique 846, elles sont perpendiculaires à l’axe principal Z2. Les surfaces axiales d’arrêt 844 se font face, l’une des surfaces axiales d’arrêt 844 étant tournée vers la pièce 6 et l’autre étant tournée vers l’extrémité proximale 24. La gorge périphérique 846 et la surface extérieure 842 sont formées par une partie monobloc de l’about 84, en étant reliées continument par le matériau métallique de l’about 84. En d’autres termes, les surfaces axiales d’arrêt 844 et la surface extérieure anti-rotation 842 sont formées en une seule fois sur l’about 84, dans le même matériau. L’about 84 est de géométrie complémentaire avec le logement proximal 66. De préférence, le logement proximal 66 forme un négatif géométrique de l’about 84, de façon à épouser parfaitement l’about 84.

La tête 42 de la vis métallique 4 est reçue par le logement distal 64 de la pièce électriquement isolante 6, laquelle est avantageusement surmoulée sur la tête 42. Par coopération de formes entre la surface intérieure anti-rotation 642 du logement distal 64 et la surface extérieure anti-rotation 422 de la vis métallique 4, la vis métallique 4 est bloquée en rotation, par rapport à la pièce électriquement isolante 6, autour de l’axe Z2. Par coopération de formes entre les surfaces axiales de capture 644 et les surfaces axiales d’arrêt 424, la vis métallique 4 est bloquée en translation, par rapport à la pièce électriquement isolante 6, le long de l’axe Z2. Le surmoulage présente l’avantage d’assurer que la surface intérieure 642 et les surfaces axiales de capture 644, formées directement par la surface extérieure 422 et par les surfaces axiales d’arrêt 424, sont de forme parfaitement concordante avec lesdites surfaces 422 et 424.

De la même manière que pour la tête 42, l’about 84 de la tête rapportée métallique 8 est reçu par le logement proximal 66 de la pièce électriquement isolante 6. Par coopération de formes entre la surface extérieure anti-rotation 842 de l’about 84 et la surface intérieure anti-rotation 662 du logement proximal 66, la tête rapportée métallique 8 est bloquée en rotation par rapport à la pièce électriquement isolante 6 autour de l’axe principal Z2. En outre, les surfaces axiales d’arrêt 844 de l’about 84 coopèrent avec les surfaces axiales de capture 664 du logement proximal 66 pour bloquer la tête rapportée métallique 8 en translation par rapport à la pièce électriquement isolante 6 le long de l’axe principal Z2. De la même manière que pour la tête 42, le logement proximal 66 peut être obtenu par surmoulage de la pièce 6 sur l’about 84.

Lors de l’utilisation du système 2, la tige filetée 44 de la vis métallique 4 est tout d’abord insérée par un opérateur dans l’orifice de vissage de l’appareil électrique. En particulier, c’est la tige filetée 44 qui est reçue vissée dans l’orifice de vissage. L’opérateur se munit ensuite d’un outil qu’il accouple avec la partie extrémale 82 de la tête rapportée pour effectuer le vissage du système 2 dans l’orifice de vissage de l’appareil électrique. L’opérateur visse le système 2 jusqu’à ce que la surface distale 421 de la tête 42 rentre en contact avec la surface de l’appareil électrique. Le couple nécessaire à l’opérateur pour continuer de serrer augmente alors jusqu’à une valeur seuil choisie au moment de la conception du système 2. Alors, la partie sécable 86 cède et la partie extrémale 82 est séparée de l’about 84. L’opérateur ne peut ainsi plus visser ou dévisser le système 2 à l’aide de la tête rapportée métallique 8 et a alors l’assurance que le système 2 est convenablement serré. L’appareil comprend avantageusement, au débouchant de l’orifice de vissage, un col contre lequel le joint 10 est radialement en contact, afin d’assurer l’étanchéité du montage.

Si l’assemblage a besoin d’être démonté, l’opérateur peut utiliser un outil adapté et l’accoupler avec la partie 82, afin de dévisser le système 2.

La fabrication du système 2 a lieu de la façon suivante.

Tout d’abord, la vis métallique 4 et la tête rapportée métallique 8 sont fournies, par exemple en étant fabriquées ou achetées.

Ensuite, la tête 42 de la vis métallique 4 et l’about 84 de la tête rapportée métallique 8 sont introduites dans un moule.

Puis un matériau électriquement isolant est injecté dans le moule pour former la pièce électriquement isolante 6, qui est surmoulée à la fois sur la tête 42 de la vis métallique 4 et sur l’about 84 de la tête rapportée métallique 8, en une seule opération d’injection.

Ainsi, le logement distal 64 recevant la tête 42 et le logement proximal 66 recevant l’about 84 sont formées tous les deux en une seule étape de surmoulage, tout en étant constituant l’assemblage de la pièce 6 avec la vis 4 et avec la tête 8. Le nombre d’étapes de fabrication du système 2 est donc particulièrement réduit. En détails, les surfaces intérieures anti-rotation 642 et 662 des logements 64 et 66 sont formés, respectivement, par surmoulage sur les surfaces extérieures anti-rotation 422 et 842. A l’issue du surmoulage, la vis métallique 4 et la tête rapportée métallique 8 sont bloquées en rotation par rapport à la pièce électriquement isolante 6 autour de l’axe principal Z2. Les surfaces axiales de capture 644 et 664 des logements distal 64 et proximal 66 sont formées par surmoulage, respectivement, sur les surfaces axiales d’arrêt 424 et 844 des parties métalliques 42 et 84. A l’issue de cette unique étape de surmoulage, les cols intérieurs 646 et 666 sont formés pour bloquer en translation la vis métallique 4 et la tête rapportée métallique 8 par rapport à la pièce électriquement isolante 6, le long de l’axe principal Z2.

Ainsi, l’invention permet de fixer les deux parties métalliques 42 et 84 du système 2 avec la pièce électriquement isolante 6, en une seule opération de surmoulage et sans pièce rapportée, colle ou soudure. Cela permet de rendre l’opération de montage de ces pièces facile, rapide et fiable, tout en étant peu coûteuse.

Dans le deuxième mode de réalisation illustré à la figure 4, la vis métallique 4 et la tête rapportée métallique 8 sont identiques à celles citées dans le premier mode de réalisation. La pièce électriquement isolante 6 est différente en ce qu’elle est dépourvue, sur sa surface périphérique extérieure 68, de partie intermédiaire de coopération 682. Elle comprend ainsi uniquement une partie cylindrique 684, lisse et dépourvue de surface anti-rotation, s’étendant à partir de la partie 686 de blocage du joint 10 jusqu’à l’extrémité proximale 63.

En variante, la pièce 6 peut être dépourvue de joint. Dès lors, il n’est pas nécessaire de prévoir les cols 6862.

Selon une autre variante, le joint 10 peut être intégré à la pièce électriquement isolante 6 pour former une unique pièce monobloc.

En variante, le système 2, peut être dépourvu de tête rapportée métallique 8. Dans ce cas, la pièce électriquement isolante 6, comprend avantageusement un logement distal 64, et est dépourvue du logement proximal 66. Dans ce cas, on peut prévoir une tête sécable formée d’un seul tenant sur la pièce électriquement isolante 6, dans le même matériau électriquement isolant que celui de la pièce électriquement isolante 6.

Selon une autre variante, seule la vis 4 peut être fixée par surmoulage à la pièce électriquement isolante 6, alors que la tête rapportée métallique 8 peut être fixée à la pièce électriquement isolante par un autre moyen, par exemple au moyen d’un étrier ou d’un collage.

De la même manière, seule la tête rapportée métallique 8 peut être fixée à la pièce électriquement isolante 6 par surmoulage, alors que la vis métallique 4 peut être fixée à la pièce électriquement isolante 6 par un autre moyen, par exemple par collage.

Selon une autre variante, chaque partie métallique 42 et 84 peut comprendre plusieurs gorges 426 ou 846, le nombre de gorges 426 de la partie métallique 42 pouvant être différent du nombre de gorges 846 de la partie métallique 84. Dans ce cas, les nombres de cols 646 et 666 des logements 64 et 66 sont adaptés aux nombres de gorges correspondantes 426 et 846.

Les modes de réalisation et les variantes mentionnés ci-dessus peuvent être combinés pour générer de nouveaux modes de réalisation de l’invention.

Claims

Système (2) de vis électriquement isolée, comprenant :
une vis métallique (4), comprenant une tige filetée (44) définissant un axe principal (Z2) du système (2) ;

au moins une partie métallique (42, 84), appartenant :

à la vis métallique ou

à une tête rapportée métallique (8) pour le vissage du système, la tête rapportée métallique appartenant avantageusement au système (2),
chaque partie métallique présentant :
une surface extérieure (422, 842) anti-rotation autour de l’axe principal, et

deux surfaces axiales d’arrêt (424, 844) opposées ; et

une pièce électriquement isolante (6), réalisée dans un matériau électriquement isolant et comprenant, respectivement pour chaque partie métallique (42, 84), un logement (64, 66) de réception de ladite partie métallique, chaque logement présentant une surface intérieure (642, 662) anti-rotation autour de l’axe principal, coopérant avec la surface extérieure anti-rotation pour bloquer en rotation la partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante autour de l’axe principal,
caractérisé en ce que :
chaque logement présente en outre deux surfaces axiales de capture (644, 664) opposées, coopérant avec les surfaces axiales d’arrêt de la partie métallique concernée, pour bloquer en translation ladite partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante le long de l’axe principal ; et

pour au moins l’un des logements, les surfaces intérieures anti-rotation et les surfaces axiales de capture sont formées d’un seul tenant par le matériau électriquement isolant.
Système (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les surfaces axiales d’arrêt (424, 844) forment une gorge périphérique (426, 846) centrée sur l’axe principal (Z2) et ménagée en creux dans la surface extérieure (422, 842) anti-rotation.
Système (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les surfaces axiales de capture (644, 664) sont formées sur un col intérieur (646, 666) du logement (64, 66), le col intérieur étant centré sur l’axe principal (Z2) et faisant saillie de la surface intérieure (642, 662) anti-rotation.
Système (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
le système comprend la tête rapportée métallique (8) ;

ladite au moins une partie métallique comprend :

une première partie métallique (42), appartenant à la vis métallique (4) et reçue dans l’un des logements (64), et

une deuxième partie métallique (84), appartenant à la tête rapportée métallique (8) et reçue dans un autre des logements (66) ; et

la pièce électriquement isolante (6) comprend :

une extrémité distale (61), traversée par l’axe principal (Z2), le logement de la première partie métallique étant ménagé à l’extrémité distale, et

une extrémité proximale (63), traversée par l’axe principal, le logement de la deuxième partie métallique étant ménagé à l’extrémité proximale.
Système (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que la tête rapportée métallique (8) comprend :
la deuxième partie métallique (84) ;

une partie extrémale (82) de coopération avec un outil pour le vissage du système ; et

une partie sécable (86), reliant la deuxième partie métallique à la partie extrémale de coopération selon l’axe principal.
Système (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce électriquement isolante (6) comprend une partie (682) intermédiaire de coopération avec un outil pour le dévissage du système.
Système (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que :
la pièce électriquement isolante (6) comprend une surface périphérique extérieure (68) ; et

le système comprend un joint périphérique (10), qui est monté sur la surface périphérique extérieure en étant centré sur l’axe principal (Z2).
Système (2) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau électriquement isolant est à base de polymère thermoplastique, tel que du polyamide, ou à base d’élastomère.
Procédé de fabrication d’un système (2) conforme à l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le procédé comprend les étapes suivantes :
a) fourniture de la vis métallique (4) et de ladite au moins une partie métallique (42, 84) ;

b) introduction de ladite au moins une partie métallique dans un moule ; et

c) injection du matériau électriquement isolant dans le moule pour former la pièce électriquement isolante (6), en surmoulage sur ladite au moins une partie métallique, de sorte que, pour chaque partie métallique :

le logement (64,66) recevant ladite partie métallique est formé par surmoulage sur ladite partie métallique ;

la surface intérieure (642, 662) anti-rotation dudit logement est formée par surmoulage sur la surface extérieure (422, 842) anti-rotation de ladite partie métallique pour bloquer en rotation la partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante autour de l’axe principal (Z2) ; et

les deux surfaces axiales de capture (644, 664) dudit logement sont formées par surmoulage sur les deux surfaces axiales d’arrêt (424, 844) de ladite partie métallique, pour bloquer en translation ladite partie métallique par rapport à la pièce électriquement isolante le long de l’axe principal.
Procédé selon la revendication 9, d’un système (2) conforme à l’une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce que :
l’étape a) comprend la fourniture de la première partie métallique (42) et de la deuxième partie métallique (84) par fourniture de la vis métallique (4) et de la tête rapportée métallique (8) ;

l’étape b) comprend l’introduction de la première partie métallique et de la deuxième partie métallique dans le moule, par introduction de la vis métallique et de la tête rapportée métallique ; et

lors de l’étape c), le matériau électriquement isolant est injecté de façon à être surmoulé à la fois sur la première partie métallique et sur la deuxième partie métallique, pour former les deux logements (64, 66) de la pièce électriquement isolante (6), ainsi que la surface intérieure anti-rotation (642, 662) et les surfaces axiales (644, 664) de capture pour chacun des deux logements, en une seule étape de surmoulage.