Brevet FR2516185A1 — publié le 19830513

La présente invention est relative aux systè- mes d'écrous de sécurité à couple de freinage contrôlé. On connait de nombreux systèmes pour freiner des écrous en position, et l'on peut d'une façon géné- rale classer ces systèmes en deux grandes catégories qui sont d'une part les écrous à freinage positif, et d'autre part les écrous auto-freinés. Les systèmes à freinage positif comportent habituellement des moyens de butée, par exemple l'écrou comporte une jupe présentant des créneaux à travers lesquels on peut introduire une goupille dans un trou diamétral de l'arbre, du boulon ou autre sur lequel est vissé l'écrou, empêchant ainsi celui-ci de tourner. Avec un tel dispositif il n'est pas possible d'appliquer à l'écrou un couple de serrage précis donné, la position finale de l'écrou serré étant imposée par la position relative des créneaux et du trou diamétral de l'arbre ou du boulon. Les systèmes d'écrous auto-freinés comportent habituellement soit une partie déformable prévue sur l'écrou, soit une rondelle déformable, solidaire ou non de d'écrou, à travers laquelle se prolonge le file- tage intérieur de l'écrou et que l'on déforme lorsque l'écrou a été vissé en place ou, suivant le cas, après la mise en place de la rondelle. Ce système rend difficile l'application d'un couple de serrage précis en raison du couple de frei- nage dont il faut bien entendu tenir compte En outre le couple de freinage obtenu par déformation de la ron- delle ou de la partie appropriée de l'écrou peut se détériorer, par exemple par suite de vibrations et sa valeur diminue alors de façon brusque et aucune butée mécanique ne s'oppose ensuite au desserrage Les mêmes observations s'appliquent également aux dispositifs comportant une bague de friction rendue solidaire de l'écrou. On a en conséquence recherché différentes solutions permettant à la fois un serrage de l'écrou à un couple précis, et son immobilisation ou freinage posi- tif, Parmi les différentes solutions proposées dans les systèmes à butée de la première catégorie, on note en particulier les agencements décrits dans les brevets français de la Demanderesse n' l 201 730 et 2 011 363 dans lesquels le freinage d'un écrou est obtenu au moyen d'une rondelle-frein comportant des cannelures internes. Les sommets du filetage de l'organe sur lequel est vissé l'écrou comportent des cannelures correspondantes. Ce dispositif permet en conséquence d'appliquer à peu près le couple de serrage désiré, à une division de cannelure près tout en réalisant un dispositif à bu- tée positive. Les inconvénients de ce dispositif sont d'une part que sa fabrication présente des difficultés et d'autre part qu'il est nécessaire d'utiliser des outils spéciaux pour monter et démonter la rondelle sur l'arbre, ce qui est souvent incompatible avec la place disponible autour de l'écrou. Dans la seconde catégorie, on connait un dis- positif à écrou et contre-écrou qui comprend un écrou principal pouvant être serré à un couple prédéterminé et comportant un cône à sa partie arrière, ce premier écrou étant freiné par un second écrou ou contreécrou ayant un filetage de sens inverse à celui du premier et comportant un chambrage situé à sa partie avant et venant s'ajuster sur le cône de l'écrou principal Au fur et à mesure que le chambrage du contre-écrou avance et monte sur le cône de l'écrou principal, un couple de freinage se développe sur l'écrou de sécurité. Bien que permettant d'obtenir un couple de freinage important, ce système présente également l'in- convénient de ne pas comporter un freinage positif. L'invention a pour but de remédier à ces in- convénients en réalisant un dispositif de freinage d'écrou de sécurité à couple de freinage contrôlé per- mettant un réglage précis du couple de serrage de l'écrou principal et comportant des moyens de freinage positifs. L'invention a pour objet à cet effet un dispo- sitif de freinage d'écrou, de sécurité, du type compre- nant un écrou principal comportant une partie arrière tronconique et un contre-écrou, ou écrou de sécurité, comportant un chambrage avant coopérant avec ladite par- tie arrière de l'écrou principal, dispositif caractérisé en ce que la partie tronconique de l'écrou principal comporte un filetage externe à pas fin, le contre-écrou ayant un filetage interne à pas fin complémentaire du- dit filetage externe de d'écrou principal et comportant à sa partie arrière des créneaux adaptés pour coopérer de façon connue en soi avec une goupille de sécurité disposée dans un trou de l'organe sur lequel est vissé l'écrou principal. Suivant un autre mode de réalisation de l'in- vention, ladite partie arrière tronconique de l'écrou principal 20 est constituée par le fondd'un filetage externe à pas fin comportant une sortie conique, le file- tage interne à pas fin de l'écrou de sécurité complémen- taire de celui de l'écrou principal ayant un filetage cylindrique. Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, ledit filetage à pas fin de l'écrou de sécu- rité est ménagé sur la totalité du chambrage interne de l'écrou. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention apparaîtront au cours de la description qui va suivre faite en se référant aux dessins annexés donnés 4. uniquement à titre d'exemple et dans lesquels la Fig 1 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de l'écrou principal d'un disposi- tif de freinage d'écrou suivant l'invention; la Fig 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de l'écrou de sécurité ou contre- écrou adapté pour coopérer avec l'écrou représenté à la Fig 1; la Fig 3 est une vue d'arrière de l'écrou de sécurité représenté à la Fig 2; la Fig 4 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un dispositif de freinage d'écrou suivant l'invention monté sur un arbre fileté; la Fig 5 est une vue en bout de face et en coupe partielle du dispositif représenté à la Fig 4; la Fig 6 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de l'écrou principal d'un autre mo- de de réalisation du dispositif suivant l'invention; la Fig 7 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle de l'écrou de sécurité adapté pour coopérer avec l'écrou représenté à la Fig 6; la Fig 8 est une vue d'arrière de l'écrou de sécurité représenté à la Fig 7; la Fig 9 est une vue partielle en coupe d'un dispositif de freinage d'écrou comportant un écrou principal tel que représenté à la Fig 6 coopérant avec un écrou de sécurité tel que représenté à la Fig 7. L'écrou représenté à la Fig 1 comporte un corps proprement dit désigné par la référence 1 ayant, comme connu en soi, une surface périphérique hexagonale à pans coupés permettant l'usage d'une clé. L'alésage central de l'écrou l comporte un filetage 2 adapté pour coopérer avec le filetage externe d'un arbre 4 utilisé pour fixer un élément quelconque (non représenté) sur une plaque 5 à travers laquelle s'étend l'extrémité 3 de l'arbre 4. L'écrou 1 comporte sur sa face arrière (partie de gauche en considérant le dessin) un appendice 7 s'éten- dant axialement, venu de matière avec le corps 1 de l'écrou, et présentant une portion de surface tronconi- que 6 convergente vers l'arrière L'appendice 7 comporte à la suite de ladite surface tronconique 6 et jusqu'à son extrémité un filetage externe 8 à pas fin. L'écrou de sécurité représenté à la Fig 2 comprend un corps 10 dont l'alésage central comporte un filetage 9 à pas fin, complémentaire du filetage 8 pré- vu sur l'appendice 7 de l'écrou 1. L'écrou de sécurité comporte également sur sa face avant un chambrage délimité par un court rebord cylindrique 11 s'étendant axialement, présentant plusieurs solutions de continuité ou fentes 12 axiales, l'écrou 10 comportant sur sa face opposée ou face arrière une jupe cylindrique 13 s'étendant axialement et présentant plu- sieurs créneaux 14. Comme représenté à la Fig 4, l'écrou 1 est vissé sur l'extrémité filetée 8 de l'arbre 4 jusqu'à obtenir le couple de serrage désiré contre la plaque 5. Lorsque ce couple est atteint on visse l'écrou de sécurité 10 avec sa face avant comportant le rebord 11 dirigé vers la face arrière de l'écrou 1 comportant la surface tronconique 6 et on continue de visser l'écrou de sécurité jusqu'au moment o le rebord il de celui-ci entre en contact avec la surface tronconique 6 en provo- quant un serrage croissant Ce serrage peut provoquer une déformation élastique du rebord 11 qui est facili- tée par les fentes 12. Lorsque le couple de serrage désiré pour le freinage de l'écrou principal est atteint, on dispose une goupille d'arrêt 15 dans un trou diamétral 16 de l'extrémité 3 de l'arbre 4 et, si deux créneaux 14 diamétralement opposés ne sont pas alignés avec les ex- trémités du trou 16, on fait tourner l'écrou 10 dans le sens voulu pour amener les deux créneaux 14 les plus proches du trou 16 en alignement avec ce dernier. Les filetages 8 et 9 ayant un pas fin la modi- fication de position angulaire de l'écrou de sécurité n'a qu'une incidence négligeable sur la valeur du couple de serrage désiré pour le freinage. La pente de la surface tronconique 6 et le pas des filetages 8 et 9 sont choisis de manière que l'aug- mentation du couple de serrage de l'écrou de sécurité soit lente et progressive au fur et à mesure de la rota- tion de ce dernier et qu'aucune déformation permanente du rebord 11 ne se produise pour un couple de serrage maximum de l'écrou de sécurité Ce couple de serrage maxi- mum peut être choisi comme étant par exemple égal à 75 % du couple de serrage maximum admis pour l'écrou princi- pal 1. L'épaisseur du rebord 11 est choisie de façon appropriée pour présenter une certaine résistance à la déformation, résistance rendue relativement élastique par la présence des fentes 12. On a représenté aux Fig 6 à 9 un second mode de réalisation de l'invention dans lequel l'écrou prin- cipal 20 comporte sur sa face arrière un appendice cy- lindrique 27 s'étendant axialement et comportant un fi- letage externe 26 à pas fin et à sortie conique, comme représenté en 26 a à la Fig 6, dont le fond constitue l'équivalent de la surface tronconique 6 de l'écrou de l'exemple précédent - L'écrou de sécurité 30 représenté à la Fig 7 comporte à sa partie avant une jupe cylindrique 21 dont le diamètre intérieur est égal à celui de l'appendice 27 et comporte un filetage interne 29 à pas fin complémen- taire du filetage 26 de l'écrou 20. 16185 Sur sa face arrière l'écrou 30 comporte une jupe cylindrique 33 présentant des créneaux 34 d'une façon analogue à la jupe 13 de l'écrou 10 de la Fig 2. En service, l'écrou principal 20 est vissé sur l'extrémité filetée 23 de l'arbre 24 et est serré contre la plaque 25 avec un couple désiré L'écrou de sécurité 30 est alors vissé sur le filetage externe 26 de l'appendice 27 jusqu'au moment o l'entrée du f ileta- ge 29, au bord avant de la jupe ( 21), monte sur la sor- tie conique 26 a du filetage 26, en entraînant une action de serrage ayant atteint la valeur du couple de freinage désiré. Comme dans l'exemple précédent, on dispose une goupille de sécurité 35 dans un trou diamétral 36 de l'arbre 24 et dans ce but on peut aligner deux cré- neaux 34 avec les extrémités du trou 36 en faisant tour- ner l'écrou de sécurité 30 de la quantité nécessaire, cette quantité n'ayant pas d'effet notable sur la valeur du couple de freinage obtenu en raison de la finesse du pas des filetages 26 et 29. On comprend que le dispositif suivant l'inven- tion permet de maintenir avec une grande précision un couple de freinage pouvant atteindre jusqu'à 75 % du couple de serrage désiré pour l'écrou principal, ce maintien étant assuré par les moyens mécaniques consti- tués par la goupille 15 ou 35 disposée en prise dans l'arbre portant l'écrou principal. 16185 REVENDICATIONS 1 Dispositif de freinage d'écrou, du type comprenant un écrou principal comportant une partie arrière tronconique et un contre-écrou, ou écrou de sé- curité, comportant un chambrage avant coopérant avec ladite partie arrière de l'écrou principal, dispositif caractérisé en ce que la partie tronconique ( 6, 26) de l'écrou principal ( 1, 20) comporte un filetage externe ( 8, 26) à pas fin, le contre-écrou ( 10, 20) ayant un filetage interne ( 9, 29) à pas fin complémentaire dudit filetage externe ( 8, 26) de l'écrou principal ( 1, 20) et comportant à sa partie arrière des créneaux ( 14, 34) adaptés pour coopérer de façon connue en soi avec une goupille de sécurité ( 15, 35) disposée dans un trou ( 16, 36) de l'organe sur lequel est vissé l'écrou prin- cipal. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ledit filetage externe ( 8) à pas fin est formé à la suite de ladite partie tronconique ( 6) à l'opposé de celle-ci par rapport à l'écrou. 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite partie arrière tronconique de l'écrou principal ( 20) est constituée par le fond d'un filetage externe ( 26) à pas fin comportant une sor- tie conique ( 26 a), le filetage interne ( 29) à pas fin de l'écrou de sécurité ( 30) complémentaire de celui de l'écrou principal ( 20) ayant un filetage cylindrique. 4 Dispositif suivant la'revendication 2, carac- térise en ce que ledit f iletage ( 29) à pas fin de l'écrou de sécurité ( 30) est ménagé sur la totalité du chambrage interne de l'écrou. Dispositif suivant la revendication 1, ca- ractérisé en ce que le chambrage avant de l'écrou de sécurité est délimité par un rebord ( 11) cylindrique s'étendant axialement et comportant des fentes radiales C 12).