Brevet FR2532380A1 — publié le 19840302

*La présente invention est relative à un dispositif d'écrou à verrouillage positif automatique. On connalt déjà de nombreux types de dis- positifs d'écrou à verrouillage positif dont l'exemple le plus classique est l'écrou crénelé associé à une gou- pille disposée à travers un trou de l'axe sur lequel est vissé l'écrou et s'étendant à la fois dans ce trou et dans deux créneaux de l'écrou. Il est bien connu que les dispositifs de ce type présentent de nombreux inconvénients dont l'un des plus importants est le fait que le serrage de l'écrou est commandé par la venue en position favorable de deux cré- neaux diamètralement opposés de l'écrou avec un trou de l'axe sur lequel il est vissé. En outre, ce dispositif n'est utilisable qu'avec des axes d'un certain diamètre au-dessous duquel la présence du trou affaiblirait gravement la résistance. L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient et elle a pour objet à cet effet un disposi- tif d'écrou à verrouillage positif automatique, caracté- risé en ce qu'il comprend une bague filetée formant frein, prisonnière dans un chambrage d'un écrou d-ont elle est solidaire en rotationget mobile axialement dans ledit chambrage dans une première position dans laquelle son filetageest en phase avec celui de l'écrou et une secon- de position dans laquelle son filetage n'est plus en phase avec celui de l'écrou, et comportant des moyens adaptés pour coopérer avec des moyens complémentaires de l'arbre sur lequel est vissé l'écrou pour être immobilisée en ro- tation sur cet arbre lorsque son filetage n'est plus en phase avec celui de l'écrou. Suivant une autre caractéristique de l'in- vention, ladite bague filetée formant frein est sollici- tée élastiquement dans le chambrage de l'écrou dans ladite seconde position. L'invention a également pour objet un outil pour la pose d'un dispositif d'écrou à verrouillage posi- tif automatique tel que défini ci-dessus, caractérisé en ce qu'il ccmprend une douille adaptée pour recevoir ledit écrou et comprenant des moyens pour retenir celui-ci élastiqu Ement de façon amovible avec ladite bague filetée formant frein mainternue dans ladite premie- re position dans le chambrage de l'écrou. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui o 10 va suivre faite en se référant au dessin annexé donné uniquement à titre d'exemple et dans lequel: la Fig 1 est une vue en élévation laté- rale avec arrachement partiel d'un dispositif d'écrou à verrouillage positif automatique suivant l'invention; la Fig 2 en est une vue en élévation latérale 'arrière; la Fig 3 est une vue en élévation laté- rale avec arrachement partiel d'un outil suivant l'inven- tion pour la pose d'un ensemble d'écrou à verrouillage positif automatique suivant l'invention; la Fig 4 est une vue en élévation laté- rale avec arrachement partiel montrant la pose d'un dispo- sitif suivant l'invention; la Fig 5 est une vue partielle à échelle considérablement agrandie montrant l:f 4 et for mant frein immobiliée en rotation sur un arbre sur lequel est vissé l'écrou. la Fig 6 est une vue en coupe suivant la ligne 6-6 de la Fig 3. Le dispositif d'écrou à verrouillage positif automatique suivant l'invention, désigné dans son ensem- ble par la référence -1 est représenté à la Fig 1 avec arrachement partiel Il comprend un écrou proprement dit ayant un corps massif 2 présentant un alésage central ayant un filetage interne 3 et à partir duquel s'étend vers l'arrière une jupe 4 délimitant un chambrage 5 ayant une paroi interne tronconique 6, divergente se terminant par un petit rebord radial 7 s'étendant vers l'intérieur et délimitant un épaulement avec la paroi 6. L'écrou comporte en outre dans sa surface externe deux fraisages s'étendant axialement et délimitant des rainures 8 diamétralement opposées dans un but qui apparaîtra dans la suite Ces rainures sont prolongées dans la totalité de l'épaisseur de la jupe 4 > 'depuis sa jonction avec le corps 2. A l'intérieur du chambrage 5 est disposé une bague 9 formant frein qui comprend un corps cylindri- que 10 présentant une collerette radiale 11 s'étendant vers l'extérieur et dont le diamètre est au plus égal au diamètre de l'ouverture délimitée à l'arrière de l'é- crou par le rebord 7 précitoé. La bague 9 comporte un filetage interne 12 de mêmes cotes que le filetage 3 de l'écrou 2 à la seule différence que ses filets présentent des sommets tron- qués comme cela est représenté à grande échelle à la Fig 50 Le filetage interne 12 présente en outre des cannelures axiales 13. La bague 9 est retenue à l'intérieur du chambrage 5 au moyen d'un jonc élastique fendu 14 dont la section est légèrement supérieure à la hauteur de l'épau- lement délimité par le rebord 7 avec la paroi tronconique 6, ce jonc faisant obstacle à la sortie de la bague 9 du chambrage 5. Entre la collerette 11 de la bague 9 et le fond du chambrage 5 est disposé un second jonc élastique fendu 15 ayant une section nettement supérieure à celle du jonc 14 afin de former un ressort La fente de ce jonc est suffisante pour permettre de l'introduire sous con, trainte dans le chambrage 5 avant la mise en place de la bague 9 o On comprend que grâce au taux d'élasticité du jonc 15, celui-ci, introduit sous contrainte, tend à s'écarter et glisse sur la surface tronconique 6 en repous- sant la bague 9 vers l'ouverture délimitée par le rebord 7, sans que celle-ci puisse s'échapper et se trouvant donc maintenue contre le jonc 14. L'écrou comprend enfin des encoches 16 mé- nagées dans chacun des sommets entre ses pans coupés, ces encoches étant formées de préférence à la hauteur du corps massif 2 L'extrémité de chacune de ces arêtes, à l'extrémité arrière de l'écrou, est en outre abattue comme représenté en 17 dans un but qui apparaîtra dans la suite. On comprend en considérant la Fig 1 que la Vague 9 peut se déplacer à l'intérieur du chambrage 5, la longueur de sa partie 10 et le diamètre de sa colle- rette il lui permettant de venir reposer contre le fond du chambrage lorsqu'on exerce sur la bague une pression suffisante pour vaincre la résistance élastique opposée par le jonc 15 Lorsque la bague 9 se trouve ainsi dans cette-position, son filetage se trouve alors en phase avec le filetage 3 de l'écrou et le dispositif se compor- te alors comme un écrou monobloc et peut alors être vissé comme un ensemble sur un arbre 18, comme représenté à la Fig 4. Pour pouvoir visser ainsi le dispositif 1 comme un écrou unitaire sur l'arbre 18, il est prévu, suivant l'invention, un outil qui est représenté aux Fig 3 et 4 et qui est désigné dans son ensemble par la référence 20. Cet outil est constitué par une douille creuse cylindrique ayant une partie arrière 21 dans la- quelle est ménagé un trou 22 de section carrée destiné à recevoir la tête carrée d'un organe d'entraînement 23. La douille comporte une partie élargie opposée 24 présentant intérieurement un chambrage complé- mentaire de la forme de l'écrou 2 du dispositif 1, et qui dans cet exemple esthexagonal La paroi de la partie 24 présente une portion d'extrémité 25 de diamètre extérieur réduit et délimitant avec la partie 24 un épaulement 26 au pied duquel est creusée une gorge 27 dont la profondeur est choi- sie de manière à déboucher à l'intérieur du chamibrage de la douille coame représenté en 28 (Fig 3) au droit des arêtes correspondant à à celles de l'écrou Dans la gorge 27 est disposé un jonc élasti- que fendu 29 ayant un appendice 30 en saillie à l'exté- rieur à travers un trou percé dans le fond de la gorge 27 Cet appendice 30 a pour but de retenir en rotation le jonc 29 dans la gorge. On comprend que grâce aux:trous 28, le jonc 29 fait légèrement saillie à l'intérieur de la par- tie 24 de la douille au droit de chacun des angles diè- dres formés par le chambragehexagonal de celle-ci comme représenté en 31 à la Fig 6. Dans le fond du chambrage de la partie 24 de la douille est formée une partie de diamnètre réduit dans laquelle est emmanchée à force une bague cylindrique 32 ayant une partie 33 plus épaisse ajustée dans le fond du chambrage, la partie cylindrique 32 s'étendant coaxia- lement à la partie 24 et ayant un diamètre interne supé- rieur à celui du filetage 3 de l'écrou. On comprend en considérant les Fig 1 et 3 que lorsqu'on présente l'outil 20 sur l'extrémité arrière de l'écrou 2, les ektrémités 17 cdunes des arêtes de l'écrou setrouvent alors en face des parties 31 en saillie vers l'intérieur du jonc 29, ces extrêmités 17 formant des rampes de came écartant élastiquement le jonc 29. En se reportant à la Fig 4, on a complète- ment enfoncé la douille sur l'écrou jusqu'au moment o le jonc 29 est venu s'enclencher brusquement élastiquement dans les encoches 16 du dispositif 1, retenant ainsi celui- ci dans l'outil 20. On comprend également qu'en enfonçant la douille sur l'écrou, la partie cylindrique 32 ayant pris appui sur la face arrière de la bague 9 a repoussé celle- ci dans le fond du chambrage 5 de l'écrou à l'encontre de la résistance élastique du jonc 15, amenant ainsi le filetage 12 de la bague 9 en phase avec le filetage 3 de l'écrou. On peut alors visser le dispositif comme un écrou unitaire sur l'arbre 18. Lorsque le couple de serrage désiré à été appliqué au dispositif 1, on tire la douille en arrière de façon que les côtés inclinés des encoches 16 agissant à la façon d'une rampe de came écartent élastiquement le jonc 29 pour libérer le dispositif. L'outil étant retiré, le jonc élastique 15 tend à repousser la collerette 11 de la bague 9 en arriè- re vers l'extérieur. Les: cannelures 13 de lagque 9 dont les filets sont tronqués coopèrent alors avec des cannelures corres- pondantes 34 ménagées sur les sommets des filets de l'ar- bre 18 dans la partie d'extrémité de celui-ci comme repré- senté à la Fig 4 L'écartement des cannelures 34 et des cannelures 12 étant correspondant et relativement faible, la force élastique exercée par le jonc 15 suffit à faire glisser la bague 9 de façon que ses cannelures viennent en prise avec les cannelures correspondantes complémentai- res de l'arbre 18, à la suite d'un très faible déplace- ment angulaire du dispositif sur l'arbre 18 n'affectant Aucunement le counle de serrage initialèment applique, à ' écrou peur amiener leg cannelures 13 en aliniement avec les cannelures 34. La bague 9 qui est d'une part solidaire de la jupe 4 du dispositif par ses oreilles lla engagées dans les rainures 8 est d'autre part également solidaire de l'arbre 18 par la coopération des cannelures 13 et 34, immobilisant ainsi nositivemert l'écrou 2. Dans la seconde position de la bague 9 d ou position de verrouillage à l'extrémité arrière du chambra- ge 5, le filetage 12 de la bague n'est plus en phase avec le filetage 3 de l'écrou Cet écrou peut malgré son verrouillage positif être extrêmement facilement retiré sans aucune usure de l'ensemble du dispositif. En effet, il suffit de réengager l'outil 20 sur l'écrou 2 jusqu'à ce que le jonc élastique 29 soit venu s'enclencher élastiquement dans les encoches 16 de l'écrou, ramenant ainsi 4 la bague 9 en arrière au fond du chambrage 5 avec son filetage 12 en phase avec celui de l'écrou 2 et dégageant par conséquent les sommets 35 des filets de l'arbre 18 des cannelures 13 de la bague 9 qui étaient, dans la position de verrouillage de la bague, situés axialement entre les filets du filetage 12 comme représenté à la Fig 5 On peut alors dévisser immédia- tement l'ensemble du dispositif, celui-ci restant retenu dans l'outil par l'action élastique du jonc 29 et pouvant ensuite être remis en place, soit dans la même position, soit sur un autre point de la longueur de l'arbre 18 dans une nouvelle position dans laquelle le dispositif peut être verrouillé,positivement avec la même facilité O On comprend que le dispositif et l'outil suivant l'invention permettent d'obtenir instantanément un verrouillage positif d'un écrou auquel a été appliqué initialement un couple donné avec une grande précision. Ce dispositif peut bien entendu être démon- té et remis en place de nombreuses fois sans aucune usure. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'écrou à verrouillage posi- tif automatique, caractérisé en ce qu'il comprend une bague filetée ( 9) formant frein, prisonnière dans-un chambrage ( 5) d'un écrou ( 2) avec lequel elle est solidai- re en rotation et mobile axialement dans ledit chambrage entre une première position dans laquelle son filetage( 12) est en phase avec celui ( 3) de l'écrou et une seconde position dans laquelle lesdits filetages ne sont plus en phase, et comportant des moyens ( 13) adaptés pour coopé- rer avec des moyens complémentaires ( 34) d'un arbre ( 18) sur lequel est vissé l'écrou pour être immobiliséeen rota- tion sur cet arbre lorsque les filetages de la bague ( 9) et de l'écrou ( 2) ne sont pas en phase. 2 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que ladite bague ( 9) formant frein comporte deux oreilles (lia) s'étendant radialement vers l'extérieur dans deux-rainures complémentaires ( 8) de l'écrou ( 2). 3 Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le chambrage de l'écrou ( 2) pré- sente une forme tronconique divergente vers l'extérieur ayant un diamètre supérieur à celui de ladite bague( 9) sans lesdites oreilles (la) et un rebord radial ( 7) diri- gé vers l'intérieur ayant un diamètre à peu près égal à celui de la bague ( 9), sans les oreilles (lia). 4 Dispositif suivant la revendication 3, caractérisé en ce que ladite bague comporte un corps cylindrique ( 10) fileté intérieurement et une collerette radiale ( 11) ayant un diamètre à peu près égal à celui dudit rebord ( 7) et sur laquelle font saillies lesdites oreilles ( 11 a). Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que lesdits moyens de la bague ( 9) qui coopèrent avec des moyens complémentaires de l'arbre ( 18) sont constitués par un filetage ( 12) de la bague à som- mets tronqués et par des cannelures axiales ( 34) complé- mentaires. 6 Dispositif suivant la revendication 4, caractérisé en ce que ladite bague ( 9) est retenue pri- sonnière dans ledit chambrage ( 5) au moyen d'un jonc élastique ( 14) disposé entre ladite collerette de la bague et ledit rebord radial ( 7) du chambrage et ayant une section de diamètre supérieur à la hauteur dudit re- bord, et en ce qu'il comporte un second jonc élastique fendu ( 15) disposé en arrière de la bague, entre la col- lerette ( 11) de celle-ci et le fond dudit chambrage coni- que, et sollicitant élastiquement la bague ( 9) vers l'ex- térieur vers ledit rebord ( 7). 7 Dispositif suivant la revendication 6, caractérisé en ce que le filetage ( 12) de la bague est en phase avec celui de l'écrou ( 2) lorsque ladite bague est repoussée en contact avec le fond dudit chambrage ( 5), à l'encontre de l'action élastique dudit second jonc élastique ( 15). 8 Dispositif suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que ledit écrou comporte une encoche ( 16) dans chacun des sommets entre ses pans coupés et le bord arrière de l'écrou, au niveau dudit rebord ( 7) est légèrement chanfreiné aux extrémités ( 17) des arêtes de l'écrou. 9 Outil pour la pose d'un dispositif d'é- crou à verrouillage positif automatique tel que défini suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, carac- térisé en ce qu'il comprend une douille creuse ( 20) déli- mitant un logement adapté pour recevoir l'écrou ( 2), des moyens ( 29) pour retenir l'écrou élastiquement et des mo- yens ( 32) pour maintenir la bague ( 9) dans ladite premiè- re position, au fond du chambrage ( 5) à -l' endontre de l'ac- tion dudit second jonc ( 15) lorsque l'écrou est retenu 253238 O dans la douilles Outil suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que lesdits moyens de retenue sont constitués par un jonc élastique fendu ( 29) disposé dans une gorge ( 28) ménagée à l'extérieur de la douille et faisant sail- lie intérieurement dans les sommets ( 31) des pans coupés de la douille. 11 Outil suivant la revendication 9, carac- térisé en ce que lesdits moyens pour maintenir la bague ( 9) dans ladite première position au fond du chambrage sont constitués par un bossage cylindrique ( 32) en sail- lie au fond de la douille ( 20) et coaxial à celle-ci.