Brevet FR2390621A1 — publié le 19781208

L1 assemblage de 2 pièces mécaniques A et B (fig. 1) nécessite une vis ou un boulon 1 ct un écrou 2 ainsi qu'une rondelle 3 sur laquelle vient s'appuyer l'écrou au moment du serrage. Les efforts nécessaires au serrage S des 2 pièces à assembler se traduisent par un couple 01N fourni par une clê appropriée. Ce couple résulte du couple théorique d'action mécanique de serrage Cm du couple de frottement du filet Cff1 et du couple de frottement sur la face plane 22 (fig. 2) Cff dc la rondelle 2 et de l'écrou 3. C1s = Cm + Cff1 + CfF Ces couples de frottement sont importants et atteignent plusieurs lois la valeur du couple Cm d'action mécanique théoriquement nécessaire. Notamment le couple Cfp de frottement de face est prépondérant. Il est induit par l'effort de serrage S et le coefficient de frottement des matériaux composant les éléments en mouvement et détermine une force tangentielle dont l'application se fait sur un rayon R toujours supérieur au rayon ro du flanc de filet de la vis ou boulon 1 (fig. 1). La présente invention a pour objet d'une part d'augmenter l'efficacité de serrage1 en dininuant les efforts de frottement et, d'autre part, d'augmen- ter la force ou la rapidité de serrage. La fig. 2 montre que la rondelle 12 comporte une partie interne filetée 121 à un pas de sens et de valeur déterminés dans laquelle est vissé le diamètre extérieur fileté de l'écrou 13. Le rayon r à flanc de filet de cette partie filetée est inférieur au rayon soyen R d'appui de la rondelle traditionnelle 2 sur l'écrou 3. Par ailleurs, la surface hélicotdale de frottement est supérieure à la surface d'appui de 2 sur 3 (fig. 1). il en résulte que le couple de frottement de 12 sur 13 (Cff2) est inférieur au couple de frottement de 2 sur 3 (CfF). La rondelle 12 peut etre filetée en 121 de part en part ou peut comporter comme montré en fig. 2 une partie interne 123 de moindre diamètre mais capable du passage de la vis ou du boulon 1 comme en 23 pour la rondelle traditionnelle 2 (fig. 1). Le diamètre extérieur de la rondelle 12 en 122 comporte des formes telles que méplats, encoches, dentures, trous, etc ... qui permettent d'assujettir cette rondelle à un dispositif de serrage ou de maintien en position. L'écrou 13 dans sa partie extérieure possède une tête 132 dont le diamètre est supérieur au diamètre de filetage 121 mais toujours inférieur au diamètre extérieur de la rondelle 122. Cette tete possède sur son diamètre extérieur 132 ou sur sa face avant 133 des formes telles que méplats, encoches, dentures, trous, etc permettant l'adaptation d'un dispositif de serrage. La partie centrale de l'écrou 13 est filetée au pas et diamètre correspondant à ceux de la vis 1. A partir de ce qui précède, le nouveau dispositif rondelle-écrou donne un couple de serrage C2s tel que C2s = Cm + Cff1 + Cff2 or C25 4 C15 puisque à Cm et Cffl constant Cff2 La particularité de l'assemblage rondelle-écrou et notamment suivant les sens et les valeurs des filetages 131 et 121 fait que le dispositif, tout en conservant le fonctionnement traditionnel de l'écrou dans le vissage d'approche des éléments à serrer se comportera, lorsque la rondelle 12 s'immobilise au contact de ltobjet à assembler, soit corme un amplificateur de vitesse, soit coime un amplificateur d'effort de serrage. Un cas particulier entrant dans le cadre de 11 invention réside dans le cas oh le pas du filetage 121 est supérieur et de même sens que le filetage 131. Le fonctionnement dans ce cas très particulier est le suivant : la rondelle et l'écrou étant préalablement vissés, l'approche du serrage s'effec- tuera par un serrage à droite si les pas 121 et 131 sont à droite ; lorsque la rondelle viendra au contact, le blocage s'effectuera par un maintien en rotation de la rondelle t2 en tournant à gauche l'écrou 13. Tout ce qui précède est valable pour les écrous, mais aussi applica- ble aux vis ou boulons (voir fig. 3). La réduction des efforts de frottements, associée à l'effet diffé- --entiel du déplacement de la rondelle 12 et de l'écrou 13 par rapport à la vis 1, permet une utilisation dans les dispositifs pour serrage rapide tel que le blocage de roue de bicyclette, ou dans les dispositifs qui impliquent des serrages trés énergiques tels que fixation de roue d'automobile, fermeture d'autocuiseur, fixation de pièces mécaniques à usiner, etc ... REVENDICATIONS 1. Dispositif de vis ou d'écrou associé à une rondelle, caractérisé par le fait que la vis ou l'écrou comporte sur son diamètre extérieur un filetage destiné à coopérer avec un filetage de moemes-caractéristiques prévu à l'intérieur de la rondelle. 2. Dispositif d'écrou associé à une rondelle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le filetage sur le diamètre extérieur de l'écrou peut être limité qu'à une partie de la longueur de l'écrou pour autoriser la réalisation d'un collet extérieur. 3. Dispositif d'écrou associé à une rondelle selon la revendication 1, carac térisé par le fait que le filetage à l'intérieur de la rondelle peut être limité à une partie de la longueur de la rondelle pour autoriser la réali sation d'un collet intérieur. 4. Dispositif d'écrou associé à une rondelle selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que le pas du filetage sur le diamètre extérieur de l'écrou et à l'intérieur de la rondelle, sera toujours différent du pas de la vis et du filetage interne de écrou et que ces filetages pourront être de même sens ou de sens différents. 5. Dispositif d'écrou associé à une rondelle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que l'écrou et la rondelle possèdent sur leurs parties externes des formes approPriées pour l'entratnement en rotation avec les outils connus. 6. Dispositif de vis associée à une rondelle, caractérisé par le fait que la vis comporte du côte de la tête de vis un filetage destiné à coopérer avec un filetage de mêmes caractéristiques prévu à l'intérieur de la rondelle. 7, Dispositif de vis associée à une rondelle selon la revendication 6, carac térisé par le fait que le diamètre du filetage qui coopère avec celui de la rondelle est supérieur au diamètre du filetage de la vis proprement dite et sa longueur est inférieure ou égale à la longueur de filetage de l'écrou. 8. Dispositif de vis associée à une rondelle selon la revendication 6, carac térisé par le fait que le filetage à l'intérieur de la rondelle peut être limité à une partie de la longueur de la rondelle pour autoriser la réali sation d'un collet interieur. 9. Dispositif de vis associée à une rondelle selon les revendications 6, 7 et 8, caractérisé par le fait que le pas du filetage de la vis qui coopère avec le filetage de la rondelle sera différent du pas de la vis proprement dite et que ces filetages pourront être de mewme sens ou de sens différents. 10. Dispositif de vis associée à une rondelle selon l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisé par le fait que la tête de vis et la rondelle possèdent sur leurs parties externes des formes appropriées pour ltentratnement en rotation avec les outils connus.