Brevet FR2296120A1 — publié le 19760723

L'invention concerne un écrou à sil pans; à autoblocage, à empreintes radiales destinées à donner du faux rond au taraudage, placées à la partie supérieure ou extérieure des plats et se prolongeant jusque dans le cône supérieur ou extérieur de sortie ou de fin de filet de l'écrou. Un domaine connu d'application des écrous à autoblocage de ce type est celui de la construction automobile et des machines qui, de manière générale, subissent de fortes trépi lations qui risquent de desserrer intempestivement les fixations par boulonnage. Les écrous à autoblocage du type mentionné exis tent depuis plusieurs décennies. Le brevet des E.U.A. n 2 464 729 décrit un écrou à autoblocage à empreintes radiales sur deux plats opposés. Ces empreintes radiales ont une hauteur qui correspond approximativement aux deux tiers de celle du corps de l'écrou et elles forment des surfaces planes sur la largeur totale des plats. Bien que les écrous à autoblo cage de ce type aient atteint un haut degré de perfection, la réali sation des empreintes sur deux côtés du corps de l'écrou exige des précau tions spéciales destinées à conférer une uniformité exactement définie et plusieurs fois reproductible à l'autoblocage et qui renchérissent la fabrication de l'écrou sans exclure le risque de nombreux rebuts; L'empreinte réalisée sur deux côtés nécessite aussi l'exercice ae pressions - spécifiques relativement fortes. Les demandes de brevets de la République Fédérale d'Allemagne (DT-AS) mises à l'inspection publique sous les nos 1 198 612 et 1 959 843 ainsi que le brevet allemant n 817 062 illustrent des exemples d'écrous à six pans, dont l'effet d'autoblocage est produit par des empreintes radiales réalisées sur trois plats ou davantage. Les empreintes de la demande de brevet allemand mentionnée ci-dessus n 1 198 612 sont réalisées sur trois côtés d'un prolongement cylindrique du corps de l'écrou. Les empreintes étant réalisées sur trois côtés, la répartition de la pression surfacique est certes améliorée, mais toutefois la fabrication d'une ébauche de ce type n'est pas rentable et le prolongement cylindrique est aussi la cause d'une arête gênante se trouvant sur le corps et empêchant la mise en place de la clé de serrage lors des montages en série. L'expérience a par ailleurs montré que le prolongement cylisdrique est sujet à de grandes tolérances et donc à des différences de l'effet d'autoblocage. La surface du poinçon destiné à réaliser les empreintes radiales sur l'écrou de la demande de brevet allemand citge plus haut nO 1 198 612 comportent une concavité et de part et d'autre de cette dernière des segments rectilignes orientés sensiblement vers le centre de l'écrou. Les empreintes radiales ont donc elles-mêmes une forme convexe. Les empreintes de l'écrou de la demande de brevet allemand citée ci-dessus nO i 949 843 ont une forme correspondante, mais ne sont pas réalisées sur un prolongement cylindrique, mais à la partie supérieure ou extérieure des plats. Les empreintes réalisées à la partie supérieure des six plats de l'écrou du brevet allemand nO 817 062 ont un profil rectiligne. Un article de la revue "tas Industrieblatt" (bulletin de l'Industrie) nO 1, janvier 1961, pages 1 à 19 récapitule les différents types d'écrous à autoblocage et montre le nombre et la diversité des essais qui ont été effectués depuis de nombreuses années pour réaliser des écrous à autoblocage uniforme et plusieurs fois reproductible et de plus dont la fabrication soit simple et bon marché. Le nombre des brevets pris à ce sujet depuis lors est considérable et montre qu'un élément de machine apparemment aussi simple qu'un écrou à autoblocage soulève en réalité des problèmes techniquement difficiles à résoudre et que l'on a attaqués de manière les plus diverses sans obtenir des résultats vraiment satisfaisants.Malgré les formes et procédés de fabrication souvent très compliqués, un grand nombre des suggestions connues ne permettent pas d'obtenir un autoblocage uniforme ni sa reproductibilité, tandis que d'autres suggestions exigent une très grande précision de fabrication et l'observation de tolérances très étroites qui enlèvent toute rentabilité à l'écrou. L'invention a pour objet un écrou à six pans, à autoblocage, dont la forme est simple et facilite sa mise en oeuvre et qui peut se fabriquer à bon marché en grandes séries tout-en assurant un autoblocage suffisamment uniforme et lui permettant d'être utilisé plusieurs fois. Selon une particularité essentielle de l'écrou à six pans, à autoblocage, du type mentionné selon l'invention, les empreintes des plats sont concaves en section perpendiculaire à l'axe du corps. Les empreintes des plats sont de préférence aussi concaves en coupe passant par l'axe du corps de écrou et, selon une autre particularité avantageuse de l'invention, les empreintes des plats forment un méplat à l'emplacement de leur plus grande profondeur, en coupe passant par l'axe. Le point le plus bas du méplat des empreintes est à une distance de l'extrémité intérieure ou basse de l'écrou qui correspond approximativement à 0,6 - 0,8 fois la hauteur des plats. Les empreintes sont de préférence centrées sur les plats et leur largeur correspond approximativement à 0,8 fois celle de ces derniers. La courbure des empreintes en coupe transversale ou perpendiculaire à l'axe forme un arc dont le rayon est approximativement égal au double du diamètre du sommet des filets du taraudage. Les empreintes sont réalisées de préférence sur trois plats de l'écrou à six pans et, selon un mode de réalisation avantageux, la courbure de la partie centrale des empreintes pénètre radialement dans les plats sur une distance qui correspond approxima tivement à 0,06 fois le diamètre du sommet des filets du taraudage dans un plan passant par l'axe du corps de l'écrou. Selon un ntode de réalisation avantageux de l'invention, la hauteur du cône supérieur ou extérieur de sortie ou de fin du filet de l'écrou correspond approximativement à un tiers de sa hauteur totale, l'angle au sommet de ce cône étant d'environ 900. L'écrou est de préférence en cuivre, laiton, aluminium, acier moyen matricé à chaud ou à froid, ou analogue. L'invention concerne donc un écrou à six pans, à autoblocage, dont la conception, le mode de fabrication et la Mise en oeuvre sont optimaux L'uniformité de l'effet d'autoblocage de l'écrou de ltinvention est meilleure que celle des modes de réalisation les plus simples de l'art antérieur et il peut aussi être utilisé plus souvent qu'eux. L'autoblocage du mode de réalisation de l'invention se répartit très uniformément sur le filetage sur lequel il se monte sans exercer une pression surfacique exagérée risquant de provoquer un soudage à froid, comme dans les écrous connus. La forme concave des empreintes permet au poinçon destiné à les réaliser d'avoir une longue vie utile, cette forme concave évitant à la clé de serrage le risque de s'accrocher, les vitesses de fabrication que permet cet écrou étant en conséquence élevées.Ce dernier ne comporte aucune arête aigue sur laquelle la clé de serrage risque de s'accrocher. L'invention sera décrite plus en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel : la figure 1 est une vue en perspective de l'écrou à six pans, à autoblocage selon l'invention produit par des empreintes radiales réalisées dans certains plats ; la figure 2 est une vue en perspective d'un poinçon destiné à la réalisation des empreintes radiales selon l'invention ; et la figure 3 est une vue en plan de l'écrou selon l'invention. L'écrou 1 à autoblocage représenté sur le dessin comporte six plats dont un seul porte la référence 3. La hauteur maximale des plats a la cote H. Un cane 5 de sortie prolongeant les plats du corps de l'écrou et dont l'angle au sommet est d'environ 900 comporte à l'extrémité supérieure ou extérieure une surface annulaire plane 7 qui entoure le taraudage. Le corps de l'écrou est taraudé sur toute la longueur du trou. Le corps de l'écrou comporte sur trois plats des empreintes radiales 9, 11, 13, 15. Comme montré en particulier sur la figure 3, les empreintes radiales ont un profil concave en coupe transversale du corps de l'écrou, 'c'est-Bdire en coupe perpendiculaire à l'axe. Ces empreintes se réalisent au moyen d'un poinçon 17 tel que représenté sur la figure 2.Bien qu'un-unique poinçon soit représenté, trois poinçons sont utilisés simultanément à la fabrication de l'écrou et le maintiennent en équilibre. Le taraudage subit dans la zone du poinçonnage une déformation lui conférant une forme triangulaire telle que représentée de manière fortement exagérée sur la figure 3. Les poinçons 17 ont une forme convexe qui correspond à la forme concave des empreintes. Ce poinçon comporte une courbure A dans un plan transversal et une courbure B dans un plan parallèle à l'axe. La courbure B se prolonge vers le bas en une surface plane oblique 19 qui forme un gradin délimité par une ligne 21 dans l'empreinte radiale 9, comme représenté sur la figure 1. L'empreinte pénètre obliquement de cette ligne vers le bas dans la surface du plat.L'angle inscrit entre la tangente à l'extrémité de la courbure B et la surface oblique 19 est aigu, comme montré sur la représentation du poinçon 17, et évite à la clé utilisée au serrage de ltécrou de s'accrocher de manière gênante. Le point inférieur du méplat de l'empreinte 9 est à une distance C de la surface de la base de l'écrou qui correspond approximativement à 0,6 - 0,8 fois la hauteur H du plat. La courbure Â des empreintes 9, 11, 13, 15 forme en coupe transversale un arc dont le rayon correspond approximativement au double du diamètre D du sol-t des filets du taraudage. La courbure B des empreintes, vue en coupe passant par l'axe du corps de l'écrou, pénètre radialement dans ce dernier à la partie centrale sur une distance E (figure 3) à partir de la surface du plat qui correspond approximativement à 0,06 fois le diamètre D du taraudage. Les empreintes radiales pénètrent sur une certaine distance dans le cane extérieur de sortie de l'écrou en fonction de la hauteur du poinçon 17 utilisé pour les réaliser.La largeur F des empreintes réalisées centralement par rapport aux plats correspond approximativement à environ 0,8 fois la largeur de ces derniers. Les empreintes radiales des plats de l'écrou à autoblocage du type décrit coopèrent avec le corps de l'écrou et avec le cane extérieur de sortie de manière à produire un effet de serrage bien élastique, l'élasticité subsistant après plusieurs utilisations, l'écrou selon l'invention pouvant être utilisé au moins cinq fois en assurant le s8me autoblocage. Ce serrage s'obtint aussi loraque le corps de l'écrou a une hauteur relativement faible qui peut notre par exemple que de 0,8 D. La déformation sensiblement triangulaire du taraudage est limitée d'ailleurs à la partie supérieure des plats et du cane de sortie de l'écrou, de sorte que celui-ci peut se visser tout d'abord librement sur la tige filetée et l'autoblocage ne se produit qu'au cours de la suite du serrage. L' expérience a montré que la forme concave décrite des empreintes radiales est particulièrement avantageuse pour la déformation de l'écrou et en particulier pour la forme des filets du taraudage à autoblocage. La forme concave des empreintes radiales limite le fluage de la matière, en particulier vers le bas. Ce facteur est particulièrement avantageux pour faciliter le boulonnage et pour l'uniformité de l'autoblocage. Les écrous décrits peuvent autre en particulier en cuivre, lait on, aluminium, acier moyen matricé à froid ou à phaud et autres matériaux analogues. REVENDICATIONS 1. Ecrou à six pans, à autoblocage, comportant des empreintes radiales destinées à conférer du faux rond au taraudage, disposées à la partie supérieure des plats et se prolongeant jusque dans le cône extérieur de sortie, ledit écrou étant caractérisé en ce que les empreintes des plats sont concaves en coupe transversale, c'està-dire en coupe perpendiculaire à l'axe du corps de l'écrou. 2. Ecrou à autoblocage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les empreintes des plats sont aussi courbes en coupe parallèle à ou passant par l'axe du corps de l'écrou. 3. Ecrou à autoblocage selon la revendication 2, caractérisé en ce que les empreintes des plats forment un méplat à l'emplacement de leur plus grande profondeur en coupe parallèle à ou passant par l'axe de l'écrou. 4. Ecrou à autoblocage selon la revendication 3, caractérisé en ce que le point inférieur du méplat des empreintes est à une hauteur correspondant approximativement à 0,6 - 0,8 fois cellb des plats à partir de l'extrémité inférieure ou intérieure de l'écrou. 5. Ecrou à autoblocage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les empreintes sont centrées sur les plats et ont une largeur limitée approximativement à 0,8 fois celle des plats. 6. Ecrou à autoblocage selon la revendication 5, caractérisé en ce que la courbure des empreintes forme en coupe transversale un arc dont le rayon correspond approximativement au double du diamètre du sommet des filets du taraudage. 7. Ecrou à autoblocage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les empreintes sont réalisées sur trois plats de l'écrou à six pans. 8. Ecrou à autoblocage selon la revendication 7, caractérisé en ce que la courbure des empreintes pénètre radialement dans la partie centrale.des plats, en coupe passant par l'axe, sur une distance correspondant approximativement à 0,06 fois le diamètre du sommet des filets du taraudage du corps de l'écrou. 9. Ecrou à autoblocage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la hauteur du cone extérieur de sortie correspond approximativement à un tiers de la hauteur totale de l'écrou et son angle au sommet est d'environ 900. 10. Ecrou à autoblocage selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il est en cuivre, laiton, aluminium, acier moyen matricé à froid ou à chaud, ou en matériau analogue