FR3034476A1

FR3034476A1 - PERFECTED MATT PLATE FOR SCREW ASSEMBLY

Info

Publication number: FR3034476A1
Application number: FR1552936A
Authority: FR
Inventors: Pierre Nivet; Philippe Giraud
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2015-04-03
Filing date: 2015-04-03
Publication date: 2016-10-07
Anticipated expiration: 2035-04-03
Also published as: FR3034476B1

Abstract

L'invention porte sur une plaque de matage perfectionnée pour l'assemblage par vis d'au moins deux pièces mécaniques, constituée par une partie principale en forme de rondelle (10A), qui est destinée a recevoir le passage d'une vis d'assemblage (20) et qui présente un diamètre externe supérieur au diamètre de la surface d'appui de la tête (21) de la vis d'assemblage (20) sur ladite partie en forme de rondelle (10A). Cette plaque de matage (10) présente, d'une part, au moins une forme en retrait (12B) de la surface de la partie en forme de rondelle (10A) dirigée vers la surface d'appui de la tête (21) de la vis d'assemblage (20) pour permettre d'optimiser la répartition des contraintes mécaniques locales, et d'autre part, un moyen d'indexage permettant de positionner angulairement ladite forme en retrait (12B) au moins.The invention relates to an improved matting plate for the screw connection of at least two mechanical parts, constituted by a washer-shaped main part (10A), which is intended to receive the passage of a screw of assembly (20) and which has an outer diameter greater than the diameter of the bearing surface of the head (21) of the assembly screw (20) on said washer-shaped portion (10A). This matting plate (10) has, on the one hand, at least one recessed form (12B) of the surface of the washer-shaped portion (10A) directed towards the bearing surface of the head (21) of the assembly screw (20) to allow to optimize the distribution of local mechanical stresses, and secondly, an indexing means for angularly positioning said at least one recessed form (12B).

Description

1 PLAQUE DE MATAGE PERFECTIONNEE POUR ASSEMBLAGE PAR VIS. [0001] La présente invention concerne une plaque de matage perfectionnée pour assemblage par vis. Elle s'applique, en particulier mais non exclusivement, à l'assemblage par vis d'un triangle de suspension sur le berceau moteur d'un véhicule automobile. [0002] De façon classique, un assemblage par vis peut être renforcé par une rondelle pleine axisymétrique, solidaire ou non d'une vis. [0003] On connaît aussi des plaques de renfort pour renfort à vis, qui présentent des formes conçues pour permettre de réduire la déformation dans une direction donnée, c'est-à-dire pour permettre de réduire une contrainte locale de vissage. [0004] Ainsi, à titre d'exemple, le document US 4 677 857 décrit un dispositif de fixation pour assembler un premier élément à un second élément, en particulier un élément de détection de type capteur à un élément dit « élément de déformation » dont la déformation doit être contrôlée, l'élément de détection étant fixé à l'élément de déformation en un point de vissage comportant au moins une vis de fixation. Ce dispositif de fixation comporte une partie de support de l'élément de détection appuyé sur l'élément de déformation en au moins une surface de contact, et un élément de torsion entre la vis de fixation au moins et la partie de support de l'élément de détection. L'élément de déformation et l'élément de torsion présentent des formations complémentaires de coquille et de contre coquille de moulage entre lesquelles la partie de support est emboutie pour être formée conformément auxdites formations de coquille et de contre coquille, de façon à fournir dans ladite surface de contact une liaison par concordance des formes entre la partie de support de l'élément de détection et l'élément de déformation. L'élément de torsion comprend des moyens pour isoler la partie de support de l'élément de détection des moments de rotation transmis par ladite vis de fixation au moins pendant le serrage de cette dernière. [0005] Le but de la présente invention est de fournir une plaque de matage perfectionnée pour assemblage par vis, qui permette de mieux répartir et de réduire substantiellement les risques de rupture de l'assemblage. 3034476 2 [0006] C'est également un but de la présente invention de fournir une telle plaque de matage perfectionnée, qui soit de conception et de fabrication simples, qui soit robuste, fiable et économique. [0007] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une plaque de 5 matage perfectionnée pour l'assemblage par vis d'au moins deux pièces mécaniques, constituée par une partie principale en forme de rondelle, qui est destinée a recevoir le passage d'une vis d'assemblage et qui présente un diamètre externe supérieur au diamètre de la surface d'appui de la tête de la vis d'assemblage sur ladite partie en forme de rondelle. Cette plaque de matage, perfectionnée, nouvelle, présente, d'une part, au 10 moins une forme en retrait de la surface de la partie en forme de rondelle dirigée vers la surface d'appui de la tête de la vis d'assemblage pour permettre d'optimiser la répartition des contraintes mécaniques locales, et d'autre part, un moyen dit « moyen d'indexage » permettant de positionner angulairement ladite forme en retrait au moins. [0008] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, la plaque de matage présente 15 deux formes en retrait de la surface de la partie en forme de rondelle, lesquelles deux formes en retrait peuvent avantageusement être diamétralement opposées par rapport à la vis d'assemblage pour assurer une communauté droite / gauche. [0009] De préférence, la forme en retrait de la partie en forme de rondelle est réalisée par un procédé de type matriçage. 20 [0010] En variante, cette forme en retrait peut être réalisée par électroérosion, ou bien par usinage classique par enlèvement de matière, ou bien encore par tout autre procédé équivalent connu de l'art antérieur. [0011] La forme en retrait de la surface de la partie en forme de rondelle peut avantageusement présenter un retrait ou écrasement de faible épaisseur, de quelques 25 dixièmes de millimètre seulement par exemple. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention également, le moyen d'indexage permettant de positionner angulairement la forme en retrait au moins peut être constitué par une plaque en forme de languette, qui prolonge la partie principale en forme de rondelle de la plaque de matage et qui présente un moyen de fixation angulaire de type vis. 3034476 3 [0013] En variante, ce moyen d'indexage peut être constitué par un ergot en saillie radiale de la partie principale en forme de rondelle et par un moyen de blocage dudit ergot en position indexée. [0014] De manière préférentielle, la plaque de matage selon la présente invention peut 5 être réalisée en acier. [0015] La présente invention a aussi pour objet un assemblage par vis d'au moins deux pièces mécaniques, qui comporte une plaque de matage conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes, de façon à mieux répartir les contraintes mécaniques, notamment aux endroits critiques de l'assemblage soumis aux plus fortes contraintes, ce 10 qui a pour résultat de diminuer substantiellement les risques de rupture, [0016] A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, cet assemblage par vis peut être un assemblage de deux pièces mécaniques d'automobile, à savoir l'assemblage d'un triangle de suspension sur le berceau moteur d'un véhicule automobile. 15 [0017] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0018] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'un exemple de réalisation d'une plaque de matage selon la présente invention, associée à une vis 20 d'assemblage, [0019] - la figure 2 est une vue en perspective, schématique, de la partie principale de la plaque de matage de la figure 1, en position d'assemblage, [0020] - la figure 3 est une vue en coupe diamétrale de la plaque de matage des figures 1 et 2, selon la ligne de coupe B-B de la figure 2. 25 [0021] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté, de façon très schématique, un exemple de réalisation d'une plaque de matage selon la présente invention, de référence générale 10, en acier par exemple, liée à une vis d'assemblage 20, d'axe longitudinal yy'. A titre d'exemple non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, la tête 21 de la vis d'assemblage 20 peut être une tête hexagonale 21 à embase 30 cylindrique 21A. 3034476 4 [0022] La plaque de montage présente une partie principale en forme de rondelle désignée 10A, et une plaque en forme de languette, de référence 10B, qui vient prolonger la partie principale en forme de rondelle 10A selon une direction radiale de cette dernière. Avantageusement, les deux parties 10A et 10B de la plaque de matage 10 sont réalisées 5 « monobloc ». [0023] Comme représenté sur le dessin de la figure 2, la partie principale en forme de rondelle 10A de la plaque de matage 10 est destinée à être mise en place sur une pièce à serrer, désignée par la référence A, sous la pression de la tête 21 de la vis d'assemblage 20. 10 [0024] Comme illustré sur le dessin de la figure 3, on notera que diamètre externe « D» de la partie principale en forme de rondelle 10A de la plaque de matage 10 est supérieur au diamètre « d» de la surface d'appui de la tête 21 de la vis d'assemblage 20 sur ladite partie en forme de rondelle 10A. [0025] En référence notamment à la figure 2, selon le principe même de la présente 15 invention, la partie principale en forme de rondelle 10A de la plaque de matage 10 présente deux formes en retrait, désignées respectivement 12A et 12B, qui ont pour fonction d'optimiser la répartition des contraintes mécaniques de tension dans l'assemblage afin d'améliorer la tenue mécanique de ce dernier. De plus, et également selon le principe de la présente invention, il est prévu un moyen d'indexage qui permet de 20 positionner angulairement les deux formes en retrait 12A et 12B. [0026] A titre d'exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente invention, les deux formes en retrait 12A et 12B peuvent être sensiblement diamétralement opposées par rapport à la vis d'assemblage 20 et présenter un retrait ou écrasement d'une faible épaisseur « e» de quelques dixièmes de millimètre, par exemple 25 (figure 3). [0027] Ces deux formes en retrait 12A et 12B peuvent avantageusement être réalisées par un procédé de déformation, de type matriçage ou emboutissage. En variante, elles peuvent être réalisées par électroérosion, ou par un procédé classique d'usinage par enlèvement de matière, ou bien par tout autre procédé équivalent connu en soi de l'art 30 antérieur. 3034476 5 [0028] Les deux formes en retrait 12A et 12B sont positionnées angulairement à l'aide d'un moyen d'indexage constitué par la partie en forme de languette 10B qui prolonge la partie principale en forme de rondelle 10A de la plaque de matage 10. Cette plaque en forme de languette 10B présente un moyen de fixation angulaire de type vis (non 5 représentée), qui peut être positionné, par exemple, dans l'ouverture circulaire 13 (figure 1) à l'extrémité libre de la plaque en forme de languette 10B. [0029] En variante, le moyen d'indexage permettant de positionner angulairement les formes en retrait 12A et 12B peut être constitué par un ergot (non représenté) en saillie radiale de la partie principale en forme de rondelle 10A et par un moyen de blocage de cet 10 ergot en position indexée. [0030] A titre d'exemple d'application de la présente invention, non limitatif de l'objet et de la portée de cette dernière, la plaque de matage 10 décrite ci-dessus peut être liée à l'assemblage par vis d'un triangle de suspension sur le berceau moteur d'un véhicule automobile. 15 [0031] La plaque de matage perfectionnée pour assemblage par vis décrite ci-dessus présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0032] - elle permet une excellente optimisation des contraintes mécaniques dans l'assemblage, et peut, ainsi, permettre de réduire de moitié les risques de rupture, [0033] - elle est de conception, de fabrication et de montage simples, et 20 [0034] - elle est économique.1 PERFECTED MATT PLATE FOR SCREW ASSEMBLY. The present invention relates to an improved matting plate for screw assembly. It applies, in particular but not exclusively, to the screw connection of a wishbone on the engine cradle of a motor vehicle. Conventionally, a screw connection can be reinforced by a solid axisymmetric washer, secured or not a screw. Also known reinforcement plates for screw reinforcement, which have shapes designed to reduce deformation in a given direction, that is to say, to reduce a local screwing stress. Thus, by way of example, US Pat. No. 4,677,857 describes a fastening device for assembling a first element to a second element, in particular a sensor-type detection element to a so-called "deformation element" element. whose deformation must be controlled, the detection element being fixed to the deformation element at a screwing point comprising at least one fixing screw. This fixing device comprises a support part of the detection element supported on the deformation element in at least one contact surface, and a torsion element between the at least one fixation screw and the support part of the deformation element. detection element. The deforming element and the torsion element have complementary mold shell and counter-shell formations between which the support portion is pressed to be formed in accordance with said shell and counter-shell formations, so as to provide in said contact surface a pattern-matching connection between the support portion of the detection element and the deformation element. The torsion element comprises means for isolating the support portion of the rotational moment detection element transmitted by said fixing screw at least during the tightening of the latter. The object of the present invention is to provide an improved matting plate for screw assembly, which allows better distribution and substantially reduce the risk of rupture of the assembly. It is also an object of the present invention to provide such an improved matting plate, which is of simple design and manufacture, which is robust, reliable and economical. [0007] To achieve these aims, the present invention relates to an improved matting plate for the screw connection of at least two mechanical parts, constituted by a main portion in the form of a washer, which is intended to receive the passage of an assembly screw and which has an outer diameter greater than the diameter of the bearing surface of the head of the assembly screw on said washer-shaped portion. This improved, new caulking plate has, on the one hand, at least one recessed form of the surface of the washer-shaped portion directed towards the bearing surface of the head of the cap screw. allow to optimize the distribution of local mechanical stresses, and secondly, a so-called means "indexing means" for angularly positioning said at least recessed form. According to a preferred embodiment of the invention, the matting plate has two forms set back from the surface of the washer-shaped portion, which two recessed shapes can advantageously be diametrically opposite to the screw. assembly to ensure a right / left community. Preferably, the recessed form of the washer-shaped portion is carried out by a stamping type method. [0010] In a variant, this recessed form may be made by electroerosion, or by conventional machining by material removal, or else by any other equivalent method known from the prior art. The recessed shape of the surface of the washer-shaped portion may advantageously have a shrinkage or crush of small thickness, of for example only a few tenths of a millimeter. According to a preferred embodiment of the invention also, the indexing means for angularly positioning the recessed form at least may be constituted by a tongue-shaped plate, which extends the main portion in the form of a washer. of the matting plate and which has a screw-type angular fixing means. In a variant, this indexing means may consist of a lug projecting radially from the main part in the form of a washer and by means of locking said lug in the indexed position. [0014] Preferably, the matting plate according to the present invention may be made of steel. The present invention also relates to a screw connection of at least two mechanical parts, which comprises a matting plate according to that described above in outline, so as to better distribute the mechanical stresses, including at the critical points of the assembly subjected to the highest stresses, which has the result of substantially reducing the risk of rupture, [0016] By way of non-limiting example of the object and scope of the present invention, this screw assembly can be an assembly of two automobile mechanical parts, namely the assembly of a wishbone on the engine cradle of a motor vehicle. Other objects, advantages and features of the invention will become apparent from the following description of an exemplary embodiment, not limiting the object and scope of the present patent application, accompanied by drawings in which: [0018] - Figure 1 is a schematic perspective view of an embodiment of a matting plate according to the present invention, associated with an assembly screw, [0019] - Figure 2 is a schematic perspective view of the main part of the matting plate of FIG. 1, in the assembly position, FIG. 3 is a diametrical sectional view of the matting plate of FIGS. 2, according to the sectional line BB of FIG. 2. [0021] With reference to the drawing of FIG. 1, there is shown, very schematically, an exemplary embodiment of a matting plate according to the present invention, of general reference 10, made of steel, for example, linked to an assembly screw 2 0, of longitudinal axis yy '. By way of non-limiting example of the object and scope of the present invention, the head 21 of the assembly screw 20 may be a hexagonal head 21 with a cylindrical base 21A. The mounting plate has a washer-shaped main portion designated 10A, and a tongue-like plate, 10B, which extends the washer-shaped main portion 10A in a radial direction thereof. . Advantageously, the two parts 10A and 10B of the matting plate 10 are made "monobloc". As shown in the drawing of Figure 2, the main portion washer-shaped 10A of the matting plate 10 is intended to be placed on a workpiece to be clamped, designated by the reference A, under the pressure of the head 21 of the assembly screw 20. As illustrated in the drawing of FIG. 3, it will be noted that the external diameter "D" of the main washer-shaped portion 10A of the matting plate 10 is greater than to the diameter "d" of the bearing surface of the head 21 of the assembly screw 20 on said washer-shaped portion 10A. [0025] With reference in particular to FIG. 2, according to the principle of the present invention, the main washer-shaped portion 10A of the matting plate 10 has two recessed shapes, designated respectively 12A and 12B, which have as their function to optimize the distribution of the mechanical stress of the assembly in order to improve the mechanical strength of the latter. In addition, and also according to the principle of the present invention, there is provided an indexing means which angularly positions the two recessed forms 12A and 12B. By way of non-limiting example of the object and the scope of the present invention, the two recessed forms 12A and 12B may be substantially diametrically opposed with respect to the assembly screw 20 and present shrinkage or crushing of a small thickness "e" of a few tenths of a millimeter, for example 25 (Figure 3). These two recessed forms 12A and 12B may advantageously be made by a deformation process, stamping or stamping type. Alternatively, they may be made by electroerosion, or by a conventional method of machining by removal of material, or by any other equivalent method known per se of the prior art. The two recessed shapes 12A and 12B are angularly positioned by means of an indexing means constituted by the tongue portion 10B which extends the washer-shaped main portion 10A of the plate. 10. This tongue-like plate 10B has a screw-type angular attachment means (not shown), which can be positioned, for example, in the circular opening 13 (Fig. 1) at the free end of the tongue-shaped plate 10B. Alternatively, the indexing means for angularly positioning the recessed forms 12A and 12B may be constituted by a lug (not shown) projecting radially from the main portion in the form of washer 10A and by a locking means this pin 10 in the indexed position. As an example of application of the present invention, non-limiting of the object and the scope of the latter, the matting plate 10 described above may be related to the screw assembly of a wishbone on the cradle of a motor vehicle. [0031] The improved screw casting mat described above has many advantages, among which the following advantages: it allows excellent optimization of the mechanical stresses in the assembly, and can, thus, to reduce by half the risk of rupture, [0033] it is simple design, manufacture and assembly, and it is economical.