Brevet FR2474618A1 — publié le 19810731

i La présente invention se rapporte à un écrou hexagonal, polygonal, rond ou à embase pour goujon fileté, comportant un chapeau fixé de manière inamovible au côté face de cet écrou. Un écrou de ce Hnre a étdécrflt dans la dEodae de brevet DE-OS 26 07 701. Une partie de la surface extérieure d'un écrou hexagonal est usinée à une forme cylindrique. Puis un chapeau ayant sensiblement la forme d'une demibille creuse est placé sur cette partie usinée. Ce chapeau est relié à l'écrou par soudage en bout, soudure par rapprochement en chauffant l'écrou et le chapeau. Cette opération recourbe vers l'intérieur le bord intérieur du côté face de l'écrou, dans le but d'obtenir un écrou à chapeau indesserrable. La courbure vers l'intérieur de ce bord intérieur du c8té face de l'écrou ne permet pas de visser le gouj.on au-delà de ce c8té. Par conséquent, cet écrou ne convient pas pour des goujons filetés faisant saillie dudit côté. Les arêtes d'un écrou hexagonal rendent son usinage au tour plus compli- qué que celui d'une pièce ronde. L'usinage de la surface extérieure de l'écrou fait perdre une partie de la surface de prise de la clé. Par conséquent, pour un écrou de hauteur donnée, on ne dispose que d'une partie réduite de sa surface extérieure pour constituer la surface de prise. Par suite, cet écrou ne peut plus Atre aussi facilement serré et desséré. Pour monter le chapeau sur l'écrou, il faut chauffer ces deux pièces, ce qui peut voiler l'écrou en déformant ses filets. La demande de brevet DECS-2 728 480a décrit un preédé de fabrication d'un écrou de roue à chapeau soudé, ce chapeau étant ultérieurement refoulé sur le pourtour extérieur de l'écrou hexagonal. Mais cela a une influence défavorable sur la surface de prise de l'écrou. Comme le chapeau est soudé à ce dernier à des endroits déterminés, il ne peut plus en être séparé, de sorte qu'il faut des clés différentes pour visser l'écrou et pour le dévisser. Si l'effort de serrage est trop grand, le chapeau risque de se gauchirp-ar rapport à l'écrou et il n'est plus possible d'avoir une fixation parfaite. Comme le chapeau est enfoncé sur une grande partie de l'écrou, la quantité de matière première utilisée est très importante. Le modèle d'utilité de la R.P.A. 75 14 493 décrit un écrou fermé d'un c8té par un chapeau. Celui-ci est très compliqué à fabriquer et il est engagé dans l'écrou aussi bien par l'intérieur que par l'extérieur, la surface de prise de la clé étant partiellement usinée au tour. L'usinage extérieur d'un écrou hexagonal présente les inconvénients, déjà exposés plus haut,de diminuer l'étendue de cette surface de prise et de compliquer un peu le tournage. Puisque. ce chapeau est encore engagé à l'intérieur de l'écrou, l'espace disponible pour le goujon est réduit. Ce chapeau ne convient donc pas pour les goujons qui font saillie du c8té. face de l'écrou. Le montage par emboîtement ne permet pas d'obtenir une étanchéité parfaite. Ce chapeau ne peut donc offrir la protection désirée contre la corrosion pour les écrous uti- lisés à air libre, sur les automobiles de tourisme et les camions par exemple. La demande i brevet IE-C -o- 20oe5 décrit aussi un procédé de fabrication d'un écrou à chapeau. Avec ce procédé, il faut utiliser un outil spécial pour façonner l'écrou comportant un chapeau fixe. Ce procédé est relativement compliqué et exige de plus beaucoup de matière première. Il n'est pas possible d'utiliser toutes les matières, par exemple un chapeau en matière plastique avec un écrou en acier. Il n'est pas possible non plus, sans modifier l'outil, d'appliquer sur les écrous des chapeaux de profondeurs différentes. L'invention concerne un écrou à chapeau protecteur pour goujon fileté, conformé de façon à réaliser une liaison inamovible et hermétique sans agir de manière défavorable sur la surface de prise de la clé, en utilisant un minimum de matière et en permettant d'adapter aisément la profondeur du chapeau à des goujons de longueurs différentes. Conformément à l'invention, une cavité est formée dans le côté face de l'écrou sans influer de manière défavo- rable sur la surface de prise de la clé, le chapeeu pouvant avoir la forme d'une cuvette ou d'un disque et le bord de ce chapeau, ou éventuellement son rebord, étant emboîté dans cette cavité. L'invention permet de protéger efficacement, de manière simple et avec un minimum de travail, les filets du goujon des intempéries et des chocs. Il suffit pour cela de ne modifier que légèrement des écrous usuels. Un écrou hexagonal selon l'invention présente un intérgt particulier pour la fixation des roues des automobiles de tourisme et des camions, et notamment pour fixer des goujons saillants. En effet, sous l'action des intempéries et des projections d'eau, et malgré un traitement de surface anti-rouille, de l'humidité est emprisonnée entre le goujon et l'écrou. En raison du sel contenu dans l'eau projetée en circulation hivernale, il se produit une forte corrosion. Celle-ci provo- que une détérioration du goujon, surtout au démontage d'une roue restée longtemps en service. Dans le cas d'éléments soudés et de détérioration des filets, il est en outre très onéreux et compliqué de remplacer le goujon. Conformément à l'invention, il est d'ailleurs possible d'utiliser des pièces normalisées usuelles et de les équiper d'un chapeau après leur avoir fait subir une modification déterminée. Selon une caractéristique de l'invention, une cavité est formée du côté du taraudage dans le c8té face de l'écrou. Le chapeau est embolté dans cette cavité. Ce Chapeau peut avoir la forme d'une cuvette ou d'un disque. La cavité est avantageusement cylindrique et formée du c8té du taraudage. Mais elle peut aussi être annu- laire. Elle peut être usinée au tour ou obtenue avantageuse- ment par emboutissage, notamment à froid. L'écrou et le chapeau sont convenablement reliés de façon inamovible par déformation plastique de la zone périphérique de la cavité du côté face, dans le sens de l'axe de l'écrou. le bord du chapeau peut être hexagonal, dodécago- nal ou avantageusement cylindrique. La cavité aura en géné- ral la conformation correspondante. Le chapeau et l'écrou peuvent être solidarisés convenablement au moyen d'un outil de matage, qui repousse la zone périphérique extérieure de la cavité, en la déformant et en réalisant l'étanchéité, vers l'axe de l'écrou ou en même temps contre le côté supérieur du bord. Ce refoulement contre le c8té supérieur concerne les chapeaux plats ou en cuvette comportant un rebord exté- rieur. Une façon appropriée de solidariser un chapeau en disque ou en cuvette à rebord extérieur avec l'écrou consiste à amener une partie de la zone périphérique de la cavité, déplacée par déformation plastique, dans le vide situé au-dessus de ce rebord. Dans d'autres-formes de réalisation de l'invention, il est aussi-possible de rendre l'écrou et le chapeau soli- daires en remplissant le vide situé au-dessus du rebord au moyen d'une masse fondue, telle que de l'étain pour soudure ou une matière plastique chaude (notamment pour les chapeaux en matière plastique) etc., ou par collage. le chapeau peut être en une matière quelconque. Pour les écrous en acier, la t8le, notamment la t8le d'acier, s'est révélée particulière- ment appropriée. Il est aussi possible d'utiliser une t8le d'acier austénitique inoxydable dans certaines applications particulièrement critiques. Par ailleurs, le chapeau peut être aussi en cuivre, en aluminium ou en une matière plasti- que. Il est possible d'utiliser une matière plastique- aussi bien avec les écrous en acier qu'avec ceux en matière plasti- que.- Un avantage particulier de l'invention réside dans le fait que la hauteur du chapeau peut être adaptée de manière simple à la longueur du goujon. Il est possible de le faire en modifiant légèrement I'ajustement de l'outil d'emboutissage. Les écrous selon l'invention sont utilisables tout particulièrement comme écrous à chapeau pour automo- biles de tourisme et camions. C'est justement dans ce domaine qu'il est particulièrement essentiel de protéger les filets. des goujons des intempéries et également des chocs, car ces véhicules sont constamment utilisés par tous les temps et il faut changer assez souvent les écrous de fixation des roues. L'invention sera décrite plus-en détail en regard du dessin annexé à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 représente un écrou normalisé à évidement usiné au tour et un chapeau protecteur avant leur union; la figure 2 est un détail de l'assemblage du chapeau et de l'écrou de la figure 1; la figure 3 représente le détail de la figure 2 après solidarisation des pièces; la figure 4 représente le détail de la figure 2, dans lequel l'union est obtenue d'une autre manière; la figure 5 représente une autre forme de réalisa- tion de l'invention, dans laquelle le côté face de l'écrou comporte un évidement annulaire destiné à loger le chapeau; et la figure 6 représente encore une autre forme de réalisation de l'invention, dans laquelle le chapeau a la forme d'un disque. La figure 1 représente, en partie en coupe, un écrou usuel de roue. Cet écrou 1 comporte du c8té du tarauda- ge 5 un évidement cylindrique 6. Un chapeau protecteur 2 est emboîté dans cet évidement 6. Il comporte à son extrémité libre un rebord extérieur 7. Le côté face de l'écrou est désigné par 4 et son axe par 3. la figure 2 représente un détail de l'assemblage du chapeau et de l'écrou de la figure 1 avant qu'ils soient rendus solidaires. Le vide au-dessus du rebord 7 est désigné par le numéro de référence 12. la figure 3 représente le détail de la figure 2 après la jonction, un outil de matage annulaire ayant été appliqué de haut en bas sur la zone périphérique extérieure 8 de l'évidement 6. L'utilisation de cet outil, qui coopère avec le rebord extérieur 7 du chapeau 2 en forme de cuvette, a permis d'obtenir de manière surprenante une jonction étanche à la vapeur d'eau, sans avoir: à recourir à des dispositions particulières-pour obtenir cette étanchéité. La figure 4 représente le même détail, mais un autre genre de jonction. Un outil de sertissage annulaire a été appliqué sur la zone périphérique 8 de l'évidement 6. la figure 5 représente un autre genre d'évidement 9, qui est formé annulairement dans la face 4 de l'écrou 1. De cette manière, il est possible de fixer le chapeau sans exercer non plus d'influence défavorable sur la partie taraudée. La fixation est effectuée de la même façon que dans les formes de réalisation précédentes. La zone périphé- rique extérieure de l'écrou 1 est désignée dans ce cas par ll. Il faut remarquer qu'il n'est pas obligatoire que le rebord 7 soit tourné vers l'extérieur, mais qu'il peut aussi faire saillie vers l'intérieur. De cette façon, il serait possible d'avoir à l'extérieur une surface encore plus her- métique (non représentée). - La figure 6 représente un chapeau 13 en forme de disque, comportant un bord désigné par 14. Ce bord 14 peut être complètement intégré dans le disque 13, ce qui permet de fabriquer ce dernier de façon très simple. Il va de soi qu'il est possible d'apporter diverses modifications à l'écrou à chapeau décrit sans s'écarter du domaine de l'invention. REVENDICATIONS 1. Ecrou, notamment hexagonal, polygonal, rond ou à embase pour goujon fileté, comportant un chapeau fixé de manière inamovible au côté face de cet écrou, caractérisé par le fait qu'une cavité (6, 9) est formée dans ce octé face (4), sans avoir d'influence défavorable sur la sur- face de prise de clé de cet écrou (1), le chapeau (2) ayant la forme, soit d'une cuvette, soit d'un disque et l'extrémi- té libre ou le rebord (7, 14) de ce chapeau (2) étant emborté dans la cavité (6,9). 2. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé par le fait que la cavité (6) est cylindrique et ménagée du c8té du taraudage (5). 3. Ecrou selon la revendication l, caractérisé par le fait que la cavité (9) du côté face (4) de l'écrou (1) est annulaire. 4. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la cavité (6, 9) est, soit usinée au tour, soit plus avantageusement formée par emboutissage. 5. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la liaison inamo- vible de l'écrou (1) et du chapeau (2) est effectuée par déformation plastique de la zone périphérique extérieure (8, 11) de la cavité (6, 9) du côté face (4), en direction de l'axe (3) de l'écrou (1). 6. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le bord (7, 14) et la cavité correspondante sont hexagonaux, dodécagonaux, mais avantageusement cylindriques, la liaison inamovible du chapeau (2) avec l'écrou (1) étant effectuée au moyen d'un outil de matage annulaire, qui refoule la zone périphé- rique extérieure (8, 11) de la cavité (6, 9) en la déformant et en réalisant l'étanchéité, dans le sens de l'axe de l'écrou, et en pouvant aussi la repousser contre le côté supérieur du bord (7, 14). 7. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le chapeau (2) en for- me de cuvette comporte un rebord extérieur (7). 8. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la zone périphérique (8, 11) de la cavité (6, 9), qui subit la déformation plasti- que, est repoussée partiellement dans le vide (12) situé au-dessus du bord (7, 14) du chapeau (2). 9. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la liaison inamo- vible de l'écrou (1) et du chapeau (2) est effectuée, soit par remplissage du vide (12) situé au-dessus du rebord (7) au moyen d'une masse fondue, étain de soudure, masse plasti- que chaude, etc., soit par collage. 10. Ecrou selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que la matière utilisée pour le chapeau est l'acier, la tôle, la t8le d'acier, en particulier une t8le d'acier austénitique inoxydable, le cuivre, l'aluminium ou une matière plastique. 11. Ecrou selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait que la hauteur du chapeau (2) est adaptée à la longueur du goujon. 12. Ecrou selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé par le fait qu'il est utili- sé comme écrou de roue pour automobile de tourisme ou camion.