Brevet FR2494790A1 — publié le 19820528

La présente invention a pour objet un écrou indesserrable, du type dans lequel une plaque plate annulaire faite d'un métal de siège pour ressort est fixée sur une surface d'un écrou. Plus particulièrement, l'invention a trait à un écrou indesserrable destiné à être utilisé pour le montage d'un palier de roulement sur un arbre. Un tel écrou indes- serrable est réalisé de façon que la saillie de la plaque plate annulaire soit en contact ferme avec la surface fi- letée d'un organe fileté tel qu'un boulon ou un arbre fileté pour obtenir un effet de verrouillage satisfaisant de l'é- crou en raison de l'action de frottement. il est souhaitable que l'effet de verrouillage de l'écrou ne puisse pas être diminué même après le vissage répété de l'écrou indesserrable sur l'organe fileté. Si une déformation plastique est provoquée sur la plaque plate annulaire qui doit être en contact ferme avec la surface filetée du filetage mâle sur un arbre ou axe après le vissage répété de l'écrou sur le filetage mâle de l'arbre, le contact ferme souhaité sur le filetage male de l'arbre ne sera plus obtenu. Ainsi, il est nécessaire que la plaque plate annulaire soit constituée d'un matériau élastique tel qu'un métal de siège à ressort. On connalt déjà un écrou indesserrable dans lequel une série de saillies arquées sont formées symétriquement sur la périphérie intérieure d'une plaque plate annulaire et sont en contact avec la surface filetée d'un boulon, chacun des sommets des saillies arquées étant situé sur un cercle concentrique au cercle correspondant à la périphérie de la plaque plate annulaire. Dans un tel écrou indesserrable cependant, du fait que les saillies disposées symétriquement sont en contact individuellement avec la surface filetée du filetage mâle, ces saillies ne peuvent assurer une p2ession suffisamment grande sur le filetage mâle, de sorte que l'écrou indesser- rable se détache du boulon lorsque des vibrations sont exercées sur un article devant être attaché par l'écrou in- desserrable et le boulon. En particulier, dans le cas o l'écrou indesserrable est utilisé pour mettre en place le palier de roulement monté sur un arbre, l'écrou indessei- rable se détache souvent en raison de la rotation et de la vibration de l'arbre. L'invention a pour but de remédier aux défauts ci- dessus en réalisant un écrou indesserrable destiné à être utilisé avec un organe fileté tel qu'un boulon, en parti- culier pour mettre en place un palier de roulement monté sur un arbre, dans lequel une saillie unique est formée asymêtriquement sur une plaque plate annulaire de façon que la saillie de cette plaque plate puisse être en contact ferme avec la surface filetée de l'organe fileté tel qu'un boulon ou l'arbre, et la saillie est fortement appliquée contre la surface filetée du filetage mâle en empachant de la sorte de manière sûre l'écrou de se détacher. Dans l'écrou indesserrable selon l'invention,il est prévu une plaque plate annulaire assujettie à une surface de l'écrou à sa périphérie intérieure, munie d'une saillie arquée unique asymétrique, et cette saillie s'étend vers l'intérieur sous la forme d'un arc au-dessus d'au moins une moitié de la périphérie intérieure de la plaque plate annu- laire d'un seul tenant avec celle-ci, et la plaque plate annulaire fixée sur une surface de l'écrou comporte des moyens pour empêcher un glissement relatif de la plaque plate par rapport à l'écrou. Lorsque l'écrou indesserrable est vissé sur un organe fileté, l'extrémité supérieure de la saillie est en contact ferme avec la surface hélicoïdale filetée correspondant à plus d'un demi-pas du filetage mâle sur l'organe fileté et exerce une forte pression corrélative sur la surface filetée, de sorte que l'écrou indesserrable peut effectivement exercer une action de verrouillage sûre. La saillie ou protubérance arquée peut être située sur un cercle concentrique au cercle correspondant à une périphérie de la plaque annulaire plate. En particulier, dans l'écrou indesserrable selon l'invention, du fait que la saillie arquée asymétrique de la plaque plate annulaire se déforme élastiquement et coo- père excentriquement à la manière d'une vis avec le filetage mâle de l'organe fileté lors du vissage de l'écrou sur 1' organe fileté, la saillie arquée exerce une pression élevée sur la surface filetée du filetage mâle, et applique également sur l'écrou une force telle que le fi- letage femelle de l'écrou et le filetage mâle de l'organe fileté sont en contact ferme l'un avec l'autre sur chacune de leurs surfaces latérales. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en représentent plu- sieurs formes de réalisation non limitatives. La figure 1 est une vue de dessus en plan d'un écrou indesserrable selon l'invention. La figure 2 est une vue de dessous en plan de l'écrou indesserrable selon l'invention. La figure 3 est une vue frontale en élévation de l'écrou indesserrable selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe transversale suivant la ligne A-A de la figure 1. La figure 5 est une vue de dessus en plan d'une se- conde forme de réalisation de l'écrou indesserrable selon l'invention. A La figure 6 est une vue e _es_ er pland d'e e plaque plate annulaire. La figure 7 est une -vue en coupe transversae d a plaque plate annulaire de la figure 6. La figure 8 est une vue en coupe transversale de l'écrou irdesserrable selon l'invention lorsqu'il est vissé sur un organe fileté mâle. La figure 9 est une vue en coupe transversale d'nc plaque annulaire plate suivant une troisième forme de réali- sation de l'invention. la figure 10 est une vue de dessus en plan d'une quatrième forme de réalisation de l'écrou indesserrable selon l'invention. la figure 11 est une vue en coupe transversale et élévation de l'écrou indesserrable de la figure 10. La figure 12 est une vue en plan d'une plaque plate annulaire suivant une cinquième forme de réalisation de 1'in- vention. La figure 13 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie suivant la ligne C-C de la figure 12. La figure 14 est une vue en plan d'une variante de réalisation de la plaque plate annulaire de la figure 12. La figure 15 est une vue en coupe transversale à échelle agrandie suivant la ligne D-D de la figure 14. - la figure 16 est une vue de détail en coupe trans- versale à échelle agrandie suivant la ligne E-E de la fig.14. La figure 17 est une vue partielle en coupe trans- versale à échelle agrandie de la plaque plate annulaire de la figure 12 assujettie à la surface de l'écrou, ce dernier étant vissé sur un organe mâle fileté. La figure 18 est une vue en coupe transversale par- tielle à échelle agrandie de la plaque plate annulaire de la figure 14 assujettie à une surface de l'écrou, ce dernier étant vissé sur un organe mâle fileté. La figure 19 est une vue en coupe transversale sui- vant la ligne F-F de la figure 18. L'écrou indesserrable représenté aux figures 1 à 4 comprend un écrou cylindrique 1 et une plaque plate annulaire 3 en aboutement contre la surface supérieure 2 de cet écrou. La plaque plate 3 est fixée entre la surface supérieure 2 et la partie cylindrique 4 de l'écrou par matage de la partie cylindrique 4 projetée à partir de la partie supérieure de l'écrou 1 vers l'intérieur et vers le bas. L'écrou cylindrique 1 est formé symétriquement à sa circonférence extérieure avec quatre encoches 5 découpées qui s'étendent axialement et dans lesquelles on positionne un outil approprié pour visser l'écrou 1 sur le filetage mâle formé sur un organe fileté tel qu'un boulon ou un arbre. la plaque annulaire plate 3 est constituée en un ma- -tériau ayant une limite de résistance, par exemple un métal de siège pour ressort tel qu'un acier au carbone, un acier inoxydable et du bronze au phosphore. Comme représenté aux fig. 6 et 7, la plaque plate annulaire 3 comprend une péri- phérie annulaire 6 et une saillie arquée 7 s'étendant vers l'intérieur et d'un seul tenant à partir de la périphérie 6, cette dernière étant maintenue entre la surface supérieure 2 et la partie cylindrique 4 de l'écrou. La protubérance ar- quée 7 fait saillie par rapport à la circonférence intérieure de la périphérie 6 en direction du centre P de la périphérie 6, sensiblement sur les 3/4 de ladite circonférence inté- rieure. Ainsi la saillie arquée 7 s'étend sur un angle d'en- viron 2700. Ie diamètre intérieur de la saillie en arc de cercle 7 est sensiblement égal au diamètre de fond de creux du filetage m&le 8 d'un organe fileté B sur lequel l'écrou 1 est vissé. En conséquence, le sommet 9 de la protubérance 7 fait légèrement saillie à l'intérieur de la crgte du filetage femelle 10 sur l'écrou 1. Comme représenté à la figure 8,'le sommet 9 peut être arrondi pour s'engager dans le fond du creux 11 du filetage mâle 8, et il est préférable de déter- miner la longueur de la protubérance ou saillie 7 suivant - - une valeur telle que cette protubérance arquée 7 se déforme légèrement par contact de l'extrémité ou du bord 9 avec le - fond 11 du filetage 8. le filetage femelle ou taraudage 10 de l'écrou 1 se termine au voisinage de la surface supérieure 2, et il est préférable de positionner la protubérance 7 de la plaque plate annulaire 3 à l'emplacement de fin du taraudage 10. En particulier, un coin 7a de la protubérance 7 est placé à un - point décalé en sens inverse de la direction d'avancement de la spirale du filetage femelle 10 de 900 à partir du point -. o s'arrête ce dernier. La protubérance 7 s'étend sur un arc de 2700 commençant au coin 7a et se terminant à l'autre coin 7b. La figure 1 montre un filetage femelle ou taraudage 10 avec un filet à droite. Lorsqu'on visse l'écrou indesserrable,1 agencé -comme -- décrit ci-dessus sur l'organe fileté B, le sommet 9 de la protubérance arquée 7 vient s'engager sur -la surface latérale' - ou le fond 11 du filetage mâle 8, de sorte que cette protu- - bérance arquée 7 se déforme élastiquement et est en contact ferme avec la surface latérale du filetage male'8. L'extra- - mité 9 de la protubérance 7 exerce excentriquement. une- - pression sur la surface latérale de l'organe fileté B vers - l'intérieur et dans la direction radiale, ainsi que vers le bas dans la direction axiale. En outre, du fait que la protubérance arquée 7 s'étend sur environ les 3/4 de la circonférence intérieure de la périphérie 6, elle vient fermement en contact avec la - surface filetée correspondant aux 3/4 du pas du filetage mâle 8. De plus, du fait que la protubérance arquée 7 est formée asymétriquement, la plaque plate annulaire 3 se fixe excentriquement sur le filetage mâle 8, et le taraudage ou filetage femelle 10 de l'écrou 1, venant s'emboiter sur le filetage mile 8, bloque l'écrou 1 sur l'organe fileté V en position excentrée, de sorte que la plaque 3 emp che de manière sûre l'écrou 1 de se détacher. L'écrou indesserrable 1 selon l'invention peut être utilisé en particulier pour monter un palier de roulement sur un arbre. L'arbre est formé, sur la surface de sa cir- conférence, avec un filetage mâle 8 présentant un petit pas pour mettre en place convenablement le palier de roulement. Corrélativement, le taraudage ou filetage femelle 10, formé sur la circonférence intérieure de l'écrou indesserrable 1 a également un petit pas. la plaque annulaire plate 3 est pourvue de la saillie arquée 7 sur un angle d'environ 2700 sur sa circonférence intérieure, et le sommet 9 de la saillie 7 est agencé de façon à venir en contact ferme avec la sur- face filetée du filetage mâle 8 sur l'arbre et à appliquer une pression sur cette surface filetée. En conséquence, lors du vissage de l'écrou cylindrique 1 sur l'arbre ou axe pré- sentant le filetage mâle 8, la plaque 3 empêche de manière sftre l'écrou 1 de se détacher par suite de la rotation et des vibrations de l'arbre, de sorte que l'écrou 1 est ca- pable de fixer avec sécurité le palier de roulement monté sur l'arbre. La protubérance arquée formée sur la plaque plate annulaire 3 n'est pas nécessairement limitée à l'arc de 2700 mais peut s'étendre vers l'intérieur à partir d'une partie correspondant à la moitié ou davantage de la circonférence intérieure de la périphérie 6. Comme représenté à la fig.5, il est possible de former une protubérance arquée 7' de la plaque plate annulaire sur un angle de 1800. la saillie arquée 7 s'étendant sur un angle de 2700 est formée sur la plaque plate arul!air 3 daans le cas oU l'écrou présente un filetage à faible pas, par exemple un filetage fin ou un filetage extra-fin. Enr variarLe, la saillie arquée 7' s'étendant su' un angle de 1800 es agen- cée sur la plaque plate annulaire 3 dans le cas o l'écrou présente un filetage d'un pas élevé, par exemple un filetage grossier. Corrélativement, la saillie 7 ou 7' se déforme élastiquement mais non plastiquement lorsqu'on visse l'écrou indesserrable 1 sur l'organe fileté, par exemple un arbre présentant un filetage mâle ou un boulon. Du fait que la plaque plate annulaire 3 est consti- tuée d'un matériau élastique tel qu'un métal de siège pour ressort, si le secteur angulaire est convenablement choisi en fonction du pas du filetage, la protubérance arquée 7 se déforme toujours dans sa limite d'élasticité, et la pression exercée par cette protubérance ne sera pas diminuée même après des vissages répétés de l'écrou indesserrable sur l'organe fileté. De plus, le métal de siège pour ressort utilisé pour la plaque plate annulaire est un acier à ressort présentant une haute résistance, et le métal de siège pour ressort pré- sente habituellement une dureté plus grande que l'organe pourvu du filetage mâle. En conséquence, la surface filetée de l'organe à filetage mile n'est pas endommagée si elle est traitée thermiquement pour le vissage de l'écrou indesser- rable selon l'invention sur l'organe à filetage mâle, tandis que la surface filetée de l'organe à filetage mAle n'ayant pas été traitée thermiquement tend à être endommagée facile- ment lors du vissage de l'écrou indesserrable selon l'inven- tion sur l'organe à filetage mile. Dans un tel cas, comme représenté sur la figure 9, un élément de contact 13 réalisé en un métal mou, en caoutchouc ou en plastique peut être fixé sur l'extrémité 12 de la protubérance arquée 7 ou 7' de la plaque plate annulaire 3, tandis que la longueur en saillie de la protubérance 7 ou 7' est déterminée à une valeur telle que l'élément de contact 13 touche légèrement le fond de creux 11 du filetage m9le 8. Il en résulte qu'on peut empêcher d'être endommagée la surface filetée de l'or- gane à filetage m&le faite d'un matériau mou. En plus de la forme cylindrique mentionnée ci-dessus, l'écrou indesserrable selon l'invention peut être réalisé suivant diverses autres configurations, telles que sous forme d'un écrou carré ou d'un écrou hexagonal. Par exemple, il peut être réalisé sous forme d'un écrou hexagonal 15 comme représenté aux figures 10 et 11. L'écrou hexagonal 15 est pourvu à sa partie supérieure d'une portion cylindrique 16 dans laquelle est fixée une plaque plate annulaire 17 par matage de ladite partie 16, et une protubérance arquée 19 est agencée sur la circonférence intérieure 18 de la plaque plate annulaire 17 de la même manière que décrit ci-dessus. Dans le cas o l'écrou hexagonal 15 présente par exemple un filetage fin, du fait que le pas du filetage formé sur l'or- gane fileté tel qu'un boulon est petit, une protubérance arquée 19 fait saillie sur environ 3/4 de la circonférence intérieure 18 de la plaque plate annulaire 17, et l'extr9mité de la protubérance 19 est agencée de façon à venir au contact de la surface latérale du fond du filetage de l'or- gane fileté. L'écrou hexagonal 15 ainsi constitué est vissé sur le filetage mâle formé sur l'organe fileté et peut de manière sûre bloquer un article à fixer, disposé entre l'écrou 15 et l'organe fileté, l'écrou hexagonal 15 étant empêché de se dé- tacher par suite des vibrations de l'article attaché. La plaque plate annulaire peut être constituée comme la plaque 21 visible aux figures 12 à 16. La plaque plate annulaire 21 est pratiquement similaire à la plaque annulaire - 2494790- plate 7 ou 17 décrite ci-dessus.Mais la plaque plate annu- laire 21 de la figure 12 comporte des saillies 23 sur sa périphérie 22. De préférence, une série de saillies 23 sont ainsi agencées symétriquement sur la périphérie ou circonfé- rence 22. Lors de la fixation de la plaque plate annulaire 21 - entre la surface supérieure 2 et la partie cylindrique 4 de l'écrou par matage de la portion cylindrique 4, les saillies 23 viennent s'encastrer dans l'extrémité 24 de ia partie cy- lindrique 4, de sorte que les saillies 23 s'introduisent dans la partie 24 comme visible sur la figure 17. Corrélati- vement, la plaque plate annulaire 21 est assujettie de ma- nière sûre entre la surface supérieure 2 et- la partie cylin- -" drique 4 de l'écrou, de façon à empocher de manière plus - sûre la plaque plate annulaire 21 de glisser par rapport à- l'écrou 1. La plaque plate annulaire 21 est pourvue d'une seule protubérance arquée 25, de grande surface, et elle reçoit une force en rotation de grandeur considérable de-la part de l'organe B à filetage mâle, lors du vissage de l'écrou I sur le filetage mâle de l'organe B. Mais, du fait que la plaque plate annulaire 21 est munie des saillies 23, cette-plaque 21 ne provoque pas de glissement par rapport à l'écrQu 1. La plaque plate annulaire 21, représentée à la fig. 14, comporte des saillies 26 sur sa périphérie 22, -Iune série de ces saillies 26 étant de préférence agencée radiaiement sur la périphérie 22 et de manière symétrique, comme on le voit à la figure 14.- Lorsque la plaque plate annulaire 21 est assujettie entre la surface supérieure 2 et la partie cylindrique 4 de l'écrou 1 par matage de la partie cylindrique 4, les saillies 26 viennent s'engager dans l'extrémité 24 de la partie cy- lindrique 4, comme on le voit aux figures 18 et 19. De ce fait, la plaque plate annulaire 21 est fixée de manière sûre entre la surface supérieure 2 et la partie cylindrique 4, ce qui empoche de façon certaine tout glissement relatif de la plaque plate annulaire 21 par rapport à l'écrou 1. Si la plaque plate annulaire 21 devait se déplacer par rapport A l'écrou 1 lors du vissage de ce dernier sur la vis constituée par l'organe fileté B, l'effet de blocage de l'écrou indesserrable 1 serait sensiblement diminué. Du fait que les saillies 23 ou 26 sont prévues sur la plaque annu- laire plate 21, le mouvement de glissement relatif de la plaque plate annulaire 21 par rapport à l'écrou 1 peut être empoché de façon certaine, ce qui garantit l'effet de ver- rouillage de l'écrou indesserrable 1. De telles saillies 23 ou 26 peuvent 9tre prévues sur la périphérie 6 de la plaque plate annulaire 3 ou sur la périphérie de la plaque plate annulaire 17. L'invention n'est pas limitée aux modes de réalisa- tion décrits et peut comporter de nombreuses variantes d'exé- cution. REWETfDiCATI0NS 1. Ecrou indesserrable comprenant un écrou (1) et une plaque annulaire plate (3, 17, 21), présent+ant irse pé- riphérie (6,22,18) et réalisée en -- matériau élastique, caractérisé en ce que la périphérie (6,22,18) de la plaque étant fixée à une surface de l'écrou (1), la plaque plate annulaire comporte une saillie ou protubé- rance arquée (7, 7',19') qui s'étend vers l'intérieur à partir d'une circonférence intérieure de la périphérie (6,22,18) d'un seul tenant sur au moins la moitié de ladite circonférence -intérieure, de façon à venir au contact de la surface filetée d'lun filetage mâle (8) sur lequel l'écrou ()est vissé. 2. Ecrou indesserrable selon la revendication I1, caracté- risé en ce que l'écrou est un écrou circulaire (1) et la saillie arquée (7) s'étend vers l'intérieur à partir de la circonférence intérieure de la périphérie (6) sensiblement sur les 3/4 de ladite circonférence. 3. Ecrou indesserrable selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que l'extrémité (9,20) de la sail- lie arquée (7,7',19) se trouve sur un cercle concen- trique au cercle correspondant à la 'périphérie (6,22,18) de la plaque annulaire plate (3,21). 4. Ecrou indesserrable selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la protubérance arquée (7, 7', 19) est agencée de telle façon que son extrémité (9,20) vienne légèrement en contact avec le fond (1 1) du file- tage (8). 5. Ecrou indesserrable selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la plaque plate annulaire (3, 21) est constituée en un métal de siège pour ressort. 6. Ecrou indesserrable selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la plaque annulaire plate (3) est constituée en un métal de siège pour ressort, et un élément de contact mou (13) est fixé à l'extrémité (12) de la protubérance arquée (7, 7'), laquelle est agencée de façon que l'élément de contact (13) vienne en contact doux avec le fond (11) du creux du filetage (8). 7. Ecrou irdesserrable selon l'une des revendications (4 et 5), caractérisé en ce que l'extrémité (9,20) de la saillie ou protubérance arquée (7, 19) est arrondie pour pouvoir venir s'adapter au fond (11) du filetage mle (8). 8. Ecrou indesserrable selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4 et 6,7, caractérisé en ce que la plaque annulaire plate (3, 21) est constituée en un métal de siège pour ressort, et la périphérie (6, 22) de la plaque plate annulaire (3,21) est munie de moyens pour empêcher le glissement relatif de la plaque plate annulaire (3, 21) par rapport à l'écrou (1). 9. Ecrou indesserrable comprenant un écrou (1) muni d'une partie cylindrique (4) sur l'une de ses surfaces et d'une plaque plate annulaire (3,21) constituée en un matériau élastique, cette plaque plate annulaire pré- sentant une périphérie (6,22) et une saillie ou protu- bérance arquée (7,7',19), caractérisé en ce que la pé- riphérie (6,22) est maintenue entre ladite surface et la partie cylindrique (4), et la saillie annulaire(7,7', 19) s'étend vers l'intérieur à partir d'une circonfé- rence intérieure de la périphérie (6,22) d'un seul tenant sur au moins la moitié de ladite circonférence intérieure de façon à venir au contact de la surface filetée du filetage male (8) sur lequel l'écrou (1) est vissé, et des saillies (23,26) font partie intégrante de ladite périphérie et sont introduitesdans la partie cylindrique (4) lorsque la périphérie (6,22) est main- tenue entre la surface et la partie cylindrique (4) de l'écrou (1). 10. Ecrou indesserrable selon la revendication 9, caracté- risé en ce que l'écrou (1) est un écrou circulaire, et la saillie ou protubérance arquée (7,19) s'étend vers l'intérieur à partir de la circonférence intérieure de la périphérie (6,22) sensiblement sur les 3/4 de ladite circonférence intérieure. 11. Ecrou indesserrable selon l'une des revendications 9 et , caractérisé en ce que la plaque plate anûiulaire est constituée d'un métal de siège pour ressort, et un élé- ment de contact mou (13) est fixé à l'extrémité (12) de la protubérance arquée (7,7'), cette dernière étant agencée de façon que l'élément de contact (13) soit en contact doux avec le fond (11) du filetage mâle (8) sur lequel l'écrou (1) est vissé.