Brevet FR2270478A1 — publié le 19751205

Dans le domaine des assemblages, on connais des boulons, dont l'un des éléments -écrou ou tête de la vis- est, au montage, introduit dans un logement de l'un des corps assemblés. Lesdits éléments présentant des pans parallèles à l'axe du boulon, certains de ces pans viennent en appui sur des faces dudit logement, également parallèles à l'axe du boulon et donc perpendiculaires aux faces d'appui des corps assemblés sur les écrou et tête de vis, et sont ainsi immobilisés en rotation-. Un inconvénient important de ce type d'assemblage réside dans les amorces de rupture du corps muni du logement dans les zones de raccordement des faces dudit logement servant à immobiliser en rotation l'élément du boulon avec la face d'appui dudit élément. Pour remédier à cet état de choses gênant dans les réalisations soumises à des efforts importants, telles que les assemblages des plaques d'usure des chenilles de pelles hydrauliques de grande puissance, il faut repenser la constitution d'un assemblage par boulons. C'est en procédant de cette manière que l'invention aboutit à proposer d'une part, un nouveau boulon, d'autre part, un nouvel assemblage faisant application dudit boulon. L'invention ést donc relative, d'abord à un boulon constitué - par une tige cyclindrique à deux extrémités comportant, d'une part, un filetage situe à l'une desdites extrémités, d'autre part, une tete qui est située à l'autre extrémité et est munie d'une face d'appui axial,et - par un écrou qui est lui-meme muni d'une face d'appui axial et coopère avec ledit filetage pour régler la distance séparant lesdites faces d'appui axial de la tete de la tige et de lui-memeJ cependant qulen outre l'un des deux éléments -tEte de la tige et écrouest muni d'une face d'immobilisation en rotation par rapport à un corps sur lequel est en appui la face d'appui axial correspondante. Lesdites faces d'immobilisation et d'appui axial correspondant sont constituées par une surface unique cylindrique, dont la section droite est constituée par une courbe à courbure continue, exempte d'arêtes vives. De manière préféré, la section droite est constituée par un arc de cercle centré sur l'axe du filetage de l'élément comportant cette section droite. L'invention a également pour objet un assemblage par boulons de deux corps munis d'orifices se correspondant de passage d'au moins un boulon et de faces d'appui des tête et écrou dudit boulon, faisant application de boulons précédemment définis. Une cavité cylindrique étant ménagée dans l'un des corps a . une section droite comportant une courbe sensiblement identique à celle de l'élément du boulon, la tige dudit boulon étant introduite dans lesdits orifices et lesdites courbes des sections droites de l'élément du boulon et de la cavité étant en appui-llune sur De manière préférée, ladite section droite du boulon comportant en outre deux segments de droite parallèles à l'axe du filetage correspondant et se raccordant à ladite courbe dudit boulon, la section droite de la cavité ménagée dans l'un desdits corps est constituée par ladite courbe de cette cavité, par des prolongements continus des extrémités de cette courbe et par des segments de droite parallèles à l'axe de la cavité et séparés par une distance non nulle desdits segments de droite de la section droite du boulon. L'invention sera mieux comprise, et des caractéristiques secondaires et leurs avantages apparattront au cours de la description de réalisatiof donnée ci-dessous à titre d'exemple. I1 est entendu que la description et les dessins ne sont donnés qu'à titre indicatif et non limitatif. Il sera fait référence aux dessins annexés, dans lesquels - les figures 1 et 2 sont des vues en perspective de deux variantes de réalisation d'un boulon conforme à l'invention, - la figure 3 est une coupe passant par l'axe d'un boulon identique à celui de la figure 1, selon III-III de la figure 4, d'un assemblage conforme à l'invention,et - la figure 4 est une coupe selon IV-LV de la figure 3. Le boulon de la figure lest constitué par une tige I munie, à une extrémité,d'un filetage 2 et, à l'autre extrémité,d'une tête hexagonale 3 et par un écrou 4. Cet écrou 4 comporte, bien entendu, un t.araudage 5 destiné à coopérer avec le filetage ?. Deux facettes 6,parallèles à l'axe 7 du boulon, délimitent ledit écrou et se raccordent à une face cylindrique convexe 8 de génératrices 9 orthogonales à l'axe 7 du boulon, et de section droite 10 constituée par un arc de cercle. L'arc 10 est symétrique par rapport au plan ll parallèle aux génératrices 9 et passant par l'axe 7, et a en fait son centre disposé en 12. A noter encore la face appui axial 13 de la tête 3 qui est perpendiculaire à l'axe 7. Le boulon reprdsentésur la figure 2 comporte les mêmes éléments fonctionnels que celui de la figure 1, mais disposés de manière légèrement différente. Dans ce boulon, l'écrou 4 est un écrou banal possédant une face d'appui axial 8a perpendiculaire à l'axe 7. Par contre, la tête 3 de la tige I est munie d'une face cylindrique convexe 13a et de facettes 6a dont la définition est analogue, respectivement, aux faces 8 et facettes 6 précitées. Dans l'assemblage des figures 3 et 4, on retrouve le boulon de la figure 1. Une pièce d'usure 14 est fixée par un tel boulon au maillon 15 de la chaîne d'une chenille. Le maillon 15 est muni à cet effet d'une face plane 15a contre laquelle est en appui une face plane 14a dont est munie la pièce d'usure 14. Des orifices 16 et 17 sont ménagés dans la pièce d'usure 14 et dans le maillon 15, respectivement, et sont alignés, permettant le passage de la tige 1 dont le filetage 2 débouche dans une cavité 18 du maillon 15. L'écrou 4 est introduit dans la cavité 18 et a sa face cylindrique 8 disposée en appui sur une face cylindrique 19 de courbure sensiblement identique qui délimite la cavité 18 Des facettes 20, parallèles aux facettes 6 de l'écrou 4, se raccordent à la face cyclindrique 19, étant séparées des facettes 6 par une distance d.Le raccordement des facettes 20 à la face 19 s'effectue sans arêtes vives. A remarquer l'appui de la face 13 de la tête 3 de la tige 1 sur une face correspondante plane 21 de la pièce d'usure 14. On comprend bien, tout d'abord, que la pièce d'usure 14 est fixée sur le maillon 15 par le boulon utilisé. En outre, l'écrou 4 de boulon a été immobilisé en rotation par l'effet de l'appuis et du coincement en résultant, de la face 8 sur la face 19. Ladite face 8 possède donc une double fonction : celle de réaliser l'appui axial, parallèlement à l'axe 7, permettant le serrage de la piece d'usure 14 sur le maillon 15, et celle de maintenir immobile,en rotation par rapport au maillon 15, ledit écrou 4. Cette dernière fonction dtimmobilisation est mise en évidence par la distance d non nulle séparant les facettes 20 et 6 qui montre que, contrairement aux assemblages antérieurs, l'immobilisation est indépendante desdites facettes. Par ailleurs, la continuité de a courbure de la section droite 10 de la face 8, et,en l'espèce, la constance de la courbure de cet arc de cercle p-ermettent dladopterlamême courbure pour la section droite de la face 19 et ainsi d'éviter tout raccordement anguleux de la partie de cette face réalisant l'appui axial avec la partie de ladite face réalisant l'immobilisation en rotation. De cette manière, ont été supprimées les zones dans lesquelles la densité des efforts augmentait dans les assemblages antérieurs, conduisant à des ruptures de pièces par fissuration progressive sous charge. Naturellement, dans les assemblages permettant l'introduc tion préalable dans les orifices 16 et 17 de la tige du boulon de la figure 2, celui-ci constitue un équivalent du boulon de la figure 1. Doivent être également notés les deux points suivants - les faces 8 et 19 cylindriques peuvent avoir une section droite quelconque, autre que circulaire; - les courbures des sections droites des faces 8 et 19, en fait de valeurs voisines, peuvent néanmoins être distinctes, celle de la face 8 pouvant être légèrement supérieure (et le rayon de courbure inférieur) à celle de la face 19, afin d'assurer un contact satisfaisant, selon l'application des règles générales de détermination des pressions de contact entre deux corps solides. Au reste,l'invention n'est pas limitée aux réalisations qui ont été décrites, mais en couvre au contraire toutes les variantes qui pourraient leur être apportées sans sortir de leur cadre, ni de leur esprit. REVENDICATIONS 1. Boulon constitué - par une tige cylindrique (1) à deux extrémités compor tant, d'une part,un filetage (2) situé à l'une desdites extrémités, d'autre part, une tEt(3)qui est située à l'autre extrémité et est munie d'une face d'appui axial (13) et - par un écrou (4) qui est lui-même muni d'une face d'appui axial (8) et coopère avec ledit filetage pour régler la distance séparant lesdites faces d'appui axial de la tête de la tige et de lui-même, cependant qu'en outre l'un des deux éléments -tête de la tige et écrou (4)est muni d'une face d'immobilisation (8) en rotation par rapport à un corps sur lequel est en appui la face d'appui axial correspondante, caractérisé en ce que lesdites faces d'immobilisation et d'appui axial correspondant sont constituées par une surface unique (8) cylindrique, dont la section droite (10) est constituée par une courbe à courbure continue, exempte d'arêtes vives. 2. Boulon selon la revendication 1, caractérisé en ce que la section droite (10) est constituée par un arc de cercle centré (12) sur l'axe (7-12) du filetage de l'élément comportant cette section droite. 3. Assemblage par boulons de deux corps (14-15) munis d'orifices (16-17)- se correspondant de passage d'au moins un boulon (1) et de faces d'appui (19 et 21) des tête (3) et écrou (4) dudit boulon, faisant application d'un boulon selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'une cavité cylindrique (18) est ménagée dans l'un (15) des corps et a une section droite (19) comportant une courbe sensiblement identique à celle (8) de l'élément (4) du boulon, la tige (1) dudit boulon étant introduite dans lesdits orifices (16 et 17)-et lesdites courbes des sections droites de l'élément du boulon et de la cavité étant en appui l'une sur l'autre. 4. Assemblage selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite section droite (8) du boulon, comportant en outre deux segmentsde droite (6) parallèles à l'axe (7) du filetage (2) correspondant et se raccordant à ladite courbe dudit boulon, la section droite de la cavité ménagée dans l'un desdits corps est constituée par ladite courbe (19) de cette cavité, par des prolongements continus des extrémités de cette courbe et par des segménts de droite (20) parallèles à l'axe (7) de la cavité et séparés par une distance (d) non nulle desdits segments de droite (6) de la section droite du boulon.