Description de l’invention :

Notre invention concerne le domaine industriel et plus précisément le domaine de la mécanique. Il s’agit d’une vis, donc de type produit.

La vis à limiteur de couple intégré a pour fonction principale l’assemblage des différentes composantes d’un mécanisme. Elle regroupe les caractéristiques des vis ordinaires ISO qui existent déjà sur le marché et qui sont utilisées dans le domaine industriel.

Les vis en générale existent sur le marché depuis longtemps et sont utilisées efficacement dans les assemblages.

Cependant on enregistre certains problèmes liés à leurs usages tels que l’usure, la détérioration des éléments à assembler, voir même un cisaillement de la tête de la vis due à un couple de serrage allant au-delà du maximum requis.

Les vis ISO ordinaires permettent les assemblages de différentes pièces. Cependant celles-ci présentent des limites qui sont :

• La détérioration des pièces à assembler par l’arrachement de leurs filets dues à un couple de serrage dépassant le maximum

• L’écrasement des filets de la vis elle-même lorsque la pièce est plus dure que la vis

• La déformation de la géométrie de la tête causé par le glissement de la clé de serrage.

• Un cisaillement de la tête de la vis due à un couple de serrage qui dépasse involontairement la limite permise.

Dans l’optique de remédier à ces Problèmes dont la cause est un dépassement involontaire du couple de serrage autorisé, nous avons intégré un mécanisme aux vis ordinaires qui sert à limiter le couple de serrage et ainsi protéger les différents éléments à assembler, n s’agit alors d’une amélioration d’ordre technique des vis ISO.

La vis à limiteur de couple intégré comporte deux parties :

La tête de la vis et le corps de la vis. La tête : Elle constitue la partie la plus importante de notre innovation. Elle comporte un limiteur de couple intégré et est le centre de sécurité de la vis. Le corps de la vis : a été repense par intégration d’une roue denté et un ajout d’épaulements sans pour autant toucher à ses caractéristiques techniques tel qu’ils sont décrits au standard des vis ISO. Les vis à limiteur de couple intégré s’utilisent dans plusieurs domaines à savoir l’aéronautique, le secteur automobile et dans tous les systèmes qui en nécessitent.

La tête de la vis Fig. (1 et 3) élément (1 et 2).

Sous une contrainte de montage, elle est faite en deux parties (éléments 1 et 2),

Partie supérieure (élément 1) :

Elle est constituée d’une couronne, d'une roue libre (4),

Partie Inferieure (élément 2) :

Elle a pour rôle :

Le guidage de la vis,

Support du ressort de rappel Couvercle de protection

Le corps de la vis Fig. (1 et 3) élément (3)

Il est fait d’une vis standard ISO (élément 3) comportant deux épaulements (éléments 3b et 3c) et une roue dentée (élément 3a).

La représentation finale de la vis a limiteur de couple intégré (voir Fig. 2).

Fonctionnement

Initialement la roue dentée de la vis (Fig. 1 et 5) élément (3a), est logée dans la couronne (la) de la partie supérieure de la tête de la vis (1), voir Fig. (5).

La phase de rapprochement a- L’application d’un couple de serrage sur la tête de la vis (Fig. 1 et 5, élément (1 et 2)) entraînera la rotation de l’élément (3) (Fig. 1 et 5) dans le sens positif de rotation par l’intermédiaire de l’engrainement de la couronne (la) (Fig. 1 et 5) et de la roue dentée (3a) de la vis (Fig. 1 et 5). b- La Liaison hélicoïdale réalisée par la vis (3) (Fig. (4)) et le taraudage des éléments à assembler (Fig. 4, élément (8)) imposera, pour toute rotation complète de la tête de la vis, une translation d’un pas de la vis. c- Le déplacement de la vis (3) dans le trou du taraudage des éléments à assembler (Fig. 4, élément (8)) au fur et à mesure de la rotation de la tête de la vis finira par avoir le premier contact entre la surface inférieure de la partie inférieure de la tête de la vis et la surface supérieure des éléments à assembler (Fig. 4 et 6, élément 2 et 7).

La phase du premier serrage d- Toute rotation supplémentaire de la tête de la vis (3) imposera un déplacement de la vis dans le taraudage des éléments à assembler (Fig. 4) élément (8), le premier contact réaliser en « c » et le déplacement continue de la vis entraine une translation de la roue dentée (Fig. 1 et 7, élément 3a) de la vis (3) dans la couronne (la) de la tête de la vis (1). e- Le déplacement continue de la vis, sous l’action du couple appliqué toujours dans le même sens à la tête de la vis, prépare la roue dentée (3a) de la vis à quitter la couronne (la) de la tête de la vis (1) et comprime le ressort de rappel (5) (voir Fig. 7). f- Vient par la suite le premier contact des dentures de la roue dentée (3a) de la vis (3) avec les dentures de la roue libre (4), et le déplacement continue toujours dans la même direction jusqu’à avoir le premier contact du premier épaulement (3c) de la vis (3) avec la surface supérieure interne de la partie inferieure (2) de la tête de la vis (2 et l)(voir Fig. 7), le ressort se comprime encore plus, la distance réalisant le contact des dentures (3a) de la vis (3) et des dentures de la couronne (la) de la tête de la vis n’est plus qu’une valeur égale à un nombre de filets bien déterminer qui permettra le bon serrage des éléments à assembler sans détérioration des éléments, cette distance dépend de l’effort nécessaire au bon serrage de chaque éléments à assembler.

La phase du serrage proprement dit g- Toute rotation supplémentaire de la tête de la vis (1 et 2) essayera de faire déplacer la vis (3) (voir Fig. 7), qui se trouve priver théoriquement du déplacement vue le premier contact réaliser dans « f » du premier épaulement (3c) de la vis (3) avec la partie inférieure (2) de la tête de la vis (1 et 2). h- En forçant, la rotation de la tête de la vis (1 et 2), des déformations fonctionnelles, des éléments à assembler et de la vis s’opèrent dans la zone élastique entrainant un déplacement de la vis jusqu’à ce que les dentures, de la roue dentée (3a), de la vis (3) quitte complètement les dentures (la) de la couronne, de la tête de la vis (1) (voir Fig. 8); le serrage rechercher est obtenu. i- La roue dentée (3a) de la vis (3) est maintenant en contact seulement avec les dentures de la roue libre (4), toute rotation supplémentaire de la tête de la vis n’entrainera plus le déplacement de la vis (3), déclarant le serrage est terminé, (voir Fig. 8).

La phase du desserrage a- Une application d’un couple de desserrage, Inverse du couple de serrage, provoquera une rotation inverse de la vis, via la roue libre (4). b- La Liaison hélicoïdale réalisée par la vis et le taraudage de l’élément à assembler (Fig. 4, pièce 8), (voir Fig. 8) imposera, pour toute rotation complète de la tête de la vis, une translation inverse « montée » d’un pas de la vis. c- Appliquons un couple de desserrage, la vis continue à monter, dans le même sens préparant la roue dentée (3a) de la vis à rejoindre la couronne (la) de la tête de la vis (voir Fig. 7). d- La montée de la vis libère l’épaulement (3c) et le desserrage se réalise progressivement. e- Le ressort (5) joue un rôle important dans le maintien des contacts des éléments (voir Fig. 6). f- La montée continue tant que la vis continue à tourner jusqu’à la libération des éléments à assembler.

Ce mécanisme permet donc de limiter le couple de serrage à l’essentiel pour que les pièces soient efficacement assemblées, tout en évitant l’excès du couple qui causera généralement une détérioration de la tête de la vis et des éléments à assembler. Brève description des dessins :