Brevet FR2011363A1 — publié le 19700227

On utilise couramment pour maintenir en position des paliers ou roulements de précision une rondelle de blocage comportant des languettes externes qui se rabattent sur la périphérie d'un écrou et qui bloquent l'écrou sur la rondelle, celle-ci étant elle-même bloquée par des cannelures sur le filetage mâle de l'élément sur lequel 11 écrou est vissé. Un inconvénient de cette liaison est que les languettes doivent être écartées pour dégager l'écrou, ce qui nécessite d'exercer une flexion considérable sur une petite surface. Un autre inconvénient est que le procédé de retenue par languettes n'est pas efficace.Un troisième inconvénient est que, pour obtenir l'élasticité requise, la rondelle de blocage doit être traitée thermiquement. I1 en résulte une limitation des ma tières utilisables du fait des problèmes de déformation et de croissance ou modification de structure se posant lors du traitement thermique de certaines matières. Un tel ensemble d'écrou et de rondelle de blocage est décrit dans le brevet des Etats-Unis d' Amérique N0 3.022.809. L'invention concerne une rondelle de blocage pourvue sur sa périphérie d'éléments faisant saillie radialement et pénétrant par écartement radial dans des élémen+s internes de retenue prévus à l'extrémité d'un écrou en vue d'accoupler la rondelle à 1' écrou de manière à les empêcher de se séparer axialement, tandis que la rondelle est assemblée à l'écrou, en 1'emmanchant à force axialement par une liaison à cannelures sur un élément à filetage mâle. Des languettes radiales prévues sur la rondelle s'imbriquent dans des butées radiales prévues sur écrou de façon à bloquer en rotation l'écrou et la rondelle. Ainsi, la rondelle, elavetée sur l'élément à filetagem le, empêche l'écrou d'être dévissé de cet élément. L'invention a pour buts a) de fournir un ensemble d'écrou et de rondelle de blocage utilisable à des vitesses de rotations élevées bien supérieures aux limites des ensembles tournants existants utilisant des paliers ou des roulements. b) de fournir un ensemble qui ne soit pas limité à certains matériaux du fait de problèmes de déformation et de modification de structure se posant lors du traitement thermique de certains matériaux; c) de fournir une rondelle de blocage pouvant être démontée et réutilisée de nombreuses fois sans que ses caractéristiques de retenue soient affectées. D'autres buts et caractéristiques de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, en référence aux dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue en plan d'un ensemble d'écrou et de rondelle de blocage correspondant à un mode de réalisation de 1' invention; la Fig.2 est une vue de face de l'ensemble de la Fig. 1 dont un côté est représenté en vue en élévation et l'autre en coupe, l'écrou e la rondelle étant montés sur un élément à filetage mâle représenté en trait mixte; la Fig.3 est une vue de face de l'écrou, un côté étant représenté en vue en élévation et l'autre en coupe; la Pig.4 est une vue de face de la rondelle; la Fig.5 est une vue en plan partielle de la rondelle; la Fig.6 est une vue de détail en coupe à échelle grossie de la rondelle et de l'écrou, juxtaposés pour le montage;; la Fig.7 est une vue de détail en coupe à échelle grossie de l'ensemble d'écrou et de rondelle, la coupe étant faite suivant la ligne 7-7 de la Fig.1; la Fig. 1A est une vue en plan d'un ensemble d'écrou et de rondelle de blocage correspondant à une variante de l'invention; la Figea est une vue en coupe diamétrale de l'ensemble de la Fig. lÀ; la Fig. 3À est une vue en plan partielle de la rondelle de la Fig. ld avant montage; la Fig.4A est une vue en coupe diamétrale de la rondelle, suivant la ligne 4A-4A de la Fig.3A; la Fig.SA est une vue en coupe radiale à échelle grossie des éléments juxtaposés pour le montage;; la Fig.6A est une vue en coupe à échelle grossie de l'ensemble, suivant la ligne 6A-6A de la Fig. lA, la vue étant prise dans le sens de la courbure circonférentielle dé l'ensemble de manière à montrer plus clairement la relation entre les différentes parties. Sur les Fig. 1 à 7, on a représenté un exemple de réalisation de l'invention constitué par un ensemble formé d'un écrou A et d'une rondelle de blocage B et agencé pour être monté sur un élément C à filetage mâle (Fig.2). L'écrou A comporte un corps annulaire 10 pourvu d'un filetage femelle 11. A l'extrémité de l'écrou, il est prévu un prolongement périphérique formant un rebord qui comporte une jupe cylindrique 12 pourvue d'une lèvre 13 en saillie vers l'intérieur et écartée axialement d'un épaulement terminal radial 14 de fa çon à délimiter une gorge interne 15 entourée par la jupe 12. La surface intérieure de la lèvre 13 a une forme tronconique de manière à constituer une rampe 16. Dans le rebord de l'écrou sont ménagées plusieurs encoches 17 placées de manière à recevoir des pattes de la rondelle B empêchant l'écrou de tourner, comme cela sera précisé dans la suite. Les encoches 17 s'étendent sur toute la profondeur de l'épaulement 14 qui délimite les fonds des encoches. La rondelle B comprend un corps 20 en forme d'anneau cylindrique, une collerette de base 21 faisant saillie radialement vers l'extérieur à partir d'une extrémité de l'anneau et plusieurs languettes 22 réparties circonférentiellement, constituant des prolongements radiaux de la collerette de base 21 et destinées à empêcher l'écrou de tourner. Les languettes 22 sont placées de manière à être engagées dans des encoches 17 correspondantes de l'écrou À en vue de bloquer l'écrou sur la rondelle et de l'empêcher de tourner par rapport à celle-ci. En conséquence, lorsque la rondelle est bloquée sur l'élément C à filetage mâle en étant empêchée de tourner par la liaison à cannelures 23,24, l'écrou est efficacement empêché de tourner sur l'éldmdnt C. La collerette 21 de la rondelle a un diamètre extérieur légèrement plus grand que le diamètre minimal de la lèvre 13 (à la base de la rampe 16). Au montage, le bord extérieur de la collerette 21 glisse vers le bas sur la rampe 16 sous l'effet d'une pression axiale appliquée sur la rondelle, la collerette 21 exer çant une action de coincement qui l'oblige à s'écarter de l'ex- trématé intérieure de la rampe et à pénètrer dans la gorge 15 de retenue. La section radiale de la rondelle a une épaisseur suffisante pour permettre une légère flexion vers l'intérieur qui, en s'ajoutant à une légère flexion vers l'extérieur des segments du rebord d'écrou, donne à la collerette 21 une élasticité suffisante pour s'écarter des segments de rampe. Intérieurement, le corps ou anneau 20 comporte plusieurs nervures 23 s'engageant dans des cannelures 24 formées dans le filetage de l'élément mâle C de manière à permettre la mise en place de la rondelle par manchement axial sur le filetage mâle. L'anneau 20 est fileté extérieurement en 25 de façon à permettre le vissage d'un outil de démontage lorsqu'il est nécessaire d'enlever la rondelle etl' écrou de l'élément à filetage mâle. L'ensemble d'écrou et de rondelle décrit plus haut présente les avantages suivants a) cet ensemble peut être utilisé à des vitesses de rotation élevées, bien supérieures aux limites des ensembles de rota-tion existants, utilisant des paliers ou roulements; b) l'ensemble n'est pas limité à des matières posant des problèmes de déformation et de modification de structure cristalline lors de leur traitement thermique; c) la rondelle de blocage peut être enlevée et réutilisée de nombreuses fois sans altération de ses caractéristiques de blocage. Sur les Fig. 1A à 6A, on a représenté une variante de lçin- vention dans laquelle la rondelle B comporte initialement sur sa collerette de base 21 une partie de profil conique; comme le montre la Fig.4A, la collerette 21 est évasée de façon à pénétrer dans la gorge segmentaire 15 formée par plusieurs encoches ménagées dans les dôtés intérieurs de différentes pattes de retenue 12 pourvues de lèvres 13 recourbées vers l'intérieur et faisant saillie axialement de 1'épaulement terminal 14 de l'écrou A. Des languettes 22 prévues sur la rondelle B pour ltempêcher de tourner sont réparties en deux paires ou plus (deux seulement sont représentées sur les dessins) agencées chacune pour enserrer ou encadrer une patte de retenue 12 respective de l'écrou A (Fig. 1A). Dans sa forme initiale, la collerette 21 a un diamètre légèrement plus petit que le diamètre mesuré entre les extrémités intérieures des lèvres de retenue 13 (Plg.SA) de sorte que la collerette peut passer librement devant les lèvres lorsque la rondelle est engagée sur l'élément mâle C. Lorsque les languettes 22 puis la collerette 21 sont successivement amenées contre l' épaulement 14, ces parties sont infléchies vers ltextérieur et la collerette 21 est écartée et déformée jusqu'à ce qu'elle s'applique contre l'épaulement 14, sa partie périphérique étant maintenue entre les lèvres 13 (Fig.2b) et les languettes 22 enserrant deux pattes de retenue 12 diamètralement opposées. La rondelle B des Fig. lÀ à 6A est constituée d'un métal suffisamment doux et déformable pour conserver approximativement la section droite déformée représentée sur les Fig. 2A et 6A. Naturellement, l'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés et décrits qui n'ont été choisisqu'à titre d'exemples. Revendications 1 - Ensemble d'écrou et de rondelle de blocage destiné à être fixé sur un élément pourvu d'un filetage mâle comportant des cannelures de clavetage, ensemble caractérisé en ce qu'il comprend un écrou pourvu d'un corps fileté intérieurement, d'un épaulement d'extrémité et d'élémen+s de retenue segmentaires faisant saillie axialement de l'élément, les dits éléments comportant chacun une partie faisant saillie axialement et un lèvre de retenue faisant saillie radialement vers l'intérieur et espacée axialement de l'épaulement de manière à délimiter un évidement de retenue interne segmentaire, ainsi qu'une rondelle pourvue d'une partie annulaire cannelée intérieurement, agence pour être engagéaxiale- ment sur l'élément à filetage mâle de façon que les cannelures s' emboîtent l'une dans l'autre pour empêcher la rondelle de tourner, une collerette de retenue faisant saillie vers l'extérieur à une extrémité de ladite partie annulaire et agencée pour laisser pase ser les extrémités intérieures des lèvres de retenue et pour-pénétrer par écartement dans les évidements de retenue de façon à empêcher une séparation axiale de la rondelle et de l'écrou, ainsi que des pattes anti-rotation, faisant saillie vers l'extérieur à partir de la collerette de retenue et agencées pour s'emboiter dans les éléments de retenue segmentaires en empêchant un mouvement de rotation relatif, ladite rondelle agissant de manière à bloquer l'écrou sur le filetage mâle tout en étant maintenue axialement sur l'écrou. 2 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette de retenue a un diamètre normal supérieur au diamètre mesuré entre des lèvres de retenue opposées, les dites lèvres de retenue comportant des faces intérieures inclinées par rapport à leur axe principal de façon à former des rampes contre lesquelles ladite collerette peut exercer une action de coincement en vue d'écarter élastiquement dans le sens radial les lé- vres de la collerette de manière à permettre à cette collerette de passer devant les lèvres et de pénétrer dans les dits évidements. 3 -Ensemble suivant la revendication 2, caractérisé en ce que la rondelle peut fléchir élastiquement légèrement vers l'intérieur et en ce que les éléments de retenue peuvent fléchir lé- gèrement vers l'extérieur de manière à obtenir un assemblage suffisamment élastique pour que la collerette s'écarte des lèvres en réponse à une pression axiale exercée sur la rondelle. 4 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette a une forme initialement tronconique et présente un diamètre extérieur inférieur au diamètre minimal mesuré entre les lèvres de retenue de manière à passer librement devant celles-ci en cours de montage, ladite collerette étant réalisée en une matière déformable et pouvant être déformée de façon à s' aplatir et s'écarter radialement, de sorte que sa périphérie est reçue et maintenue dans les dits évidements. 5 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les pattes empêchant une rotation relative des éléments se présentent sous forme de prolongements de la collerette faisant saillie radialement vers l'extérieur. 6 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits éléments segmentaires de retenue sont séparés par des encoches de retenue ménagées dans l'extrémité de l'écrou et d'une largeur juste suffisante pour recevoir librement les pattes empêchant une rotation relative en vue d'établir un blocage de la rondelle par rapport à l'écrou. 7 - Ensemble euivant la revendication 1, caractérisé en ce que les dits éléments segmentaires de retenue se présentent sous forme de languettes étroites tandis que les pattes anti-rotation se présentent au moins sous forme d'une paire de pattes espacées de manière à encadrer une patte de retenue associée. 8 - Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments segment aires de retenue ont la forme de languettes étroites tandis que les pattes anti-rotation se présentent sous forme de paires de pattes diamètralement opposées et espacées de manière à chevaucher les pattes de retenue respectives.