Brevet FR2524588A1 — publié le 19831007

La présente invention concerne les dispositifs de blocage pour moyen de fixation par vissage et, plus spécialement une rondelle de blocage, ou rondelle-frein, dont les faces de blocage opposées peuvent être utilisées indifféremment. Divers problèmes et difficultés ont été et sont encore rencontrés lors de l'utilisation de rondelles-freins qui possèdent une face de blocage par cames et une face de contact opposée, dotée par exemple de plusieurs dents radiales Les rondelles-freins de ce type sont généralement dotées d'une face consistant en plusieurs cames contigu-s, l'autre face portant plusieurs dents orientées radialement. En général, il faut utiliser ces rondelles par paires pour réaliser un agencement utile Chaque rondelle doit être placée de façon que les surfaces à cames soient en contact tournées l'une vers l'autre et les surfaces à dents soient tournées vers l'ext 6- rieur, une surface à dents placée de manière à être en contact avec la tète d'un boulon ou son écrou, et l'autre surface à dents étant disposée de manière à être au contact de la pièce Ce type de rondelle est décrit dans les brevets des Etats-Unis d'Amérique N O 3 263 727 et 4 134 438. De plus, on utilise une seule rondelle-frein de ce type lorsque l'envers de la tête de boulon ou une face de l'écrou comporte des cames de contact Ainsi, la surface à cames de la rondelle-frein se met aisément en contact avec la surface à cames de la tête ou de l'écrou qui est en regard d'elle. Toutefois, lors du montage de ces types de moyens de fixation et de rondelles-freins, une erreur de positionnement de la rondelle-frein constitue un problème crucial Les surfaces à cames en regard doivent être placées correctement pour assurer un contact de blocage; ainsi, si, par accident, on place incor- rectement la rondelle-frein vis-à-vis de la surface de camesassociée d'une autre rondelle ou d'un écrou à cames, il s'établit une situation délicate entre le moyen de fixation et la pièce associée, en ce que le moyen de fixation se desserre facilement et se sépare de la pièce. C'est pourquoi, avec les rondelles-freins de la technique antérieure, il faut porter une attention extrême et de tous 1 instants à l'emploi de ces rondelles dans l'assemblage de pièces. Un objet important de l'invention est de proposer une rondelle-frein d'un fonctionnement sftr qui est conçue pour se mettre aisément en prise entre un moyen de fixation et une pièce par le fait qu'elle possède deux faces de blocage identiques, chaque face comportant un élément annulaire intérieur en creux qui est doté de plusieurs cames contiguës et un élément annulaire extérieur surélevé définissant une surface de friction destinée au contact avec la surface d'une pièce ou d'une parte de liaison. Ainsi, on peut placer la rondelle-frein entre le moyen de fixation et la pièce sans prendre garde à son sens, puisque ces deux faces sont identiques Une surface à cames de la rondelle est toujours en position de venir en contact avec la surface à cames formée sur la tête de boulon ou l'écrou du moyen de fixation, et une surface de friction est toujours en contact avec la surface de la pièce. Un autre but de l'invention est de proposer une rondelle-frein que l'on peut retourner et avec laquelle une mise en place effectuée au hasard assure toujours un moment de force accru, si bien que l'on accroit la force de serrage du moyen de fixation s'exerçant extérieurement sur la surface de friction annulaire externe pour une force de blocage plus positive exercée contre la surface de la pièce. Un autre but de l'invention est de proposer une rondelle-frein du type pouvant être indifféremment retournée pos- sédant des cames contiguës disposées des deux côtés, ces cames étant en creux par rapport à la surface et entourant le bord péri- phérique interne du corps de la rondelle, les cames s'étendant vers l'intérieur sur une largeur moindre que la largeur totale du corps de rondelle annulaire La partie à cames en creux de la ron- delle possède un diamètre extérieur qui est égal ou supérieur au diamètre de la partie à cames en contact du moyen de fixation. Un autre but est de proposer une rondelle-frein du type indiqué dans laquelle les faces opposées du corps de rondelle comportent un élément annulaire extérieur surélevé d 5 finissant une partie de friction destinée à assurer le contact avec la surface d'une pièce, la partie de friction s'étendant autour du bord périphérique exté- rieur de la rondelle et se prolongeant vers l'intérieur de celle-ci sur une largeur sensiblement moindre que la largeur totale du corps de rondelle annulaire, de sorte que les cames et la partie de friction sont décalées mutuellement La surface de friction peut comporter plusieurs dents disposées radialement, ou être une surface unie ou une surface moletée continue La surface de friction peut également s'évaser vers l'extérieur, de façon que le bord extérieur de l'anneau de friction soit plus épais que son bord intérieur. La description suivante, conçue à titre d'illustra- tion de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses caractéristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins annexés, parmi lesquels: la figure 1 est une vue en coupe de la rondelle-frein de l'invention en interaction avec un écrou à faces dotées de cames des deux côtés, la rondelle étant placée entre l'écrou du moyen de fixation et la pièce; la figure 2 est une vue en coupe de la rondelle-frein, montrant une tète de boulon possédant une surface de contact à cames; la figure 3 est une vue en plan de dessus de la rondelle-frein de l'invention; la figure 4 est une vue agrandie en coupe prise suivant la ligne 4-4 de la figure 3; la figure 5 est une vue en plan de dessus agrandie d'une partie du corps de rondelle possédant une surface de friction moletée; la figure 6 est une vue en coupe agrandie de la rondelle" montrant une surface de friction lisse mais inclinée; et la figure 7 est une vue en plan de dessus agrandie d'une partie du corps de rondelle possédant une surface de friction d'une autre configuration. On se reporte plus particulièrement à la figure 1. Sur cette figure, on peut voir un moyen de fixation, indiqué dans son ensemble par la référence 10, qui représente un moyen de fixation du type boulon et écrou, le boulon 12 étant fixé à la pièce 14 par un écrou 16 Entre l'écrou 16 et la pièce 14, se trouve une rondelle- frein du type indifféremment utilisable des deux cotés, qui est désignée dans son ensemble par la référence 18. Ainsi que cela est bien connu, ce type de moyen de fixation est utilisé dans diverses conditions et configurations o des vibrations peuvent entratner un desserrage du moyen de fixation par rapport à la pièce Pour prévenir une telle difficulté, il est proposé, selon l'invention, un moyen particulièrement conçu pour empocher une mise en place malencontreuse de la rondelle-frein. Ainsi, la rondelle-frein 18 est dotée de deux côtés identiques, ce qui permet de placer la rondelle sans prendre garde à son sens entre la surface plane de la pièce et la surface à cames de contact opposée du moyen de fixation. Ainsi, la rondelle-frein 18 du type indifféremment utilisable dans les deux sens comprend un corps de rondelle annu- laire 20 qui possède un premier côté comportant un moyen à cames et un moyen de friction, et un deuxième côté opposés qui comporte également un moyen à cames et un moyen de friction Le corps de rondelle comporte un élément annulaire intérieur 22 qui définit l'ouverture centrab 24 de la rondelle ainsi qu'un creux 26, et un élément annulaire périphérique extérieur surélevé 28. Le moyen à cames de la rondelle est constitué de plusieurs cames contiguës 30 qui sont disposées sur les faces opposées respectives de l'élément annulaire inférieur Ceci est plus clairement représenté sur la vue en coupe de la figure 4. Chaque came 30 comporte une surface de came inclinée allongée 32 se terminant en une face antérieure de blocage 34, la surface de came remontant dans le sens anti-horaire lorsqu'elle est orientée pour venir au contact de la surface de cames opposées de l'écrou 16. Il faut noter que la face de blocage 34 peut avoir une dimension égale ou inférieure à la profondeur du creux 26 La figure 4 montre le bord supérieur de la came au-dessous de la surface de friction 35 de l'élément annulaire périphérique extérieur surélevé 28. Comme cela a précédemment été mentionné, la surface de friction est destinée à venir en contact avec la surface de la pièce 14 Toutefois, la surface de friction peut prendre diverses configurations et formes La configuration préférée pour le moyen de friction consiste en plusieurs dents 40 uniformément réparties sur la surface de friction 35 Il est à envisager que l'arête de chaque dent s'incline vers le bas et vers l'intérieur depuis son bord extérieur, comme on peut le voir sur la figure 1 Ceci sert à donner un plus grand bras de levier pour le moment de force accru associé à la distance Rf séparant l'axe a-a du boulon et la ligne b qui passe par la partie centrale de l'élément annulaire extérieur 28 Ainsi, la force de serrage de l'élément de fixation est appliquée à la rondelle par l'intermédiaire du rayon d'action représenté par la longueur Rc associée aux cames Ainsi, Rc est le rayon mesuré entre l'axe a-a et la ligne centrale c des cames de contact. Lorsque l'on applique une force pour le serrage du moyen de fixation, le moment de force de la force de serrage est transféré extérieurement aux dents externes 40, ce qui assure un blocage positif entre le boulon et la pièce. L'écrou 16 de la figure 1 comporte une paire de sur- faces opposées dotées de cames, ces surfaces étant indiquées dans leur ensemble par la référence 42 Chaque surface à cames est formée de plusieurs cames 44 et est disposée de manière à venir en contact avec une surface à cames du corps de rondelle 20 Ainsi, on peut également monter l'écrou 16 sur le boulon 12 au hasard, c'est-à-dire sans se préoccuper d'un quelconque sens de montage. Ainsi, l'une ou l'autre surface à cames de la rondelle inversible 18 est destinée à venir en contact avec l'une ou l'autre des surfaces à cames de l'écrou inversible Il n'est donc pas possible de mal disposer l'écrou et la rondelle l'un par rapport à l'autre par inadvertance, ce qui arrive souvent avec les rondelles-freins de ce type connues dans la technique antérieure. En relation avec la figure 2, le moyen de fixation 10 représenté possède une tête 46 de vis 12 a qui est dotée d'un moyen à cames 48, constitué de plusieurs cames 50 Ces cames sont égale- ment disposées de manière à venir en contact avec l'une ou l'autre surface à cames de la rondelle 18, lorsque la rondelle est placée entre la tète 46 et la pièce 14 Ainsi, lorsqu'on sern la vis 12 a dans un élément fileté 16 a, il se réalise le même effet que précé- demment décrit en ce qui concerne le moment de force accru. On notera que l'on peut faire appel à diverses con- figurations pour la surface de friction, ainsi que le montrent les exemples donnés ci-dessous La figure 5 illustre une surface de friction qui se présente sous la forme d'une surface moletée surélevée 52, tandis que, sur la figure 6, les surfaces de friction 54 sont inclinées vers l'intérieur depuis le bord externe de l'élément annulaire extérieur 28 Sur la figure 7, un autre type de surface de friction est formé sur l'élément annulaire extérieur 28, et celle-ci comprend plusieurs rainures 56 qui délimitent des nervures radiales 58. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'ima- giner, à partir des rondelles-freins dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses autres variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1 Rondelle de blocage pouvant être utilisée indifférem- ment d'un cbté ou de l'autre destinée à être employée en combinaison avec un moyen de fixation par vissage ( 10, 12, 16; 46) possédant au moins une surface à cames concordante ( 42; 48), la rondelle étant caractérisée en ce qu'elle comprend: un corps de rondelle annulaire ( 20) possédant un élément annulaire périphérique extérieur ( 28) et un élément annu- laire périphérique intérieur ( 22), ce dernier définissant une ouverture centrale ( 24) dans le corps de rondelle; le corps de rondelle étant doté de faces de contact opposées; lés faces de contact comportant respectivement des creux annulaires intérieurs opposés, dont la largeur est moindre que la largeur totale du corps de rondelle, ce qui définit les éléments annulaires périphériques intérieur et extérieur; un moyen à cames ( 30) formé sur l'élément annulaire intérieur de chacun des cftés opposés de manière à venir en contact concordant avec la surface à cames du moyen de fixation; et un moyen de friction ( 35) formé sur l'élément annulaire extérieur de chacun des côtés opposés, de sorte qu'une force axiale appliquée au moyen de fixation est transmise de l'élé- ment annulaire intérieur à l'élément annulaire extérieur, ce qui crée un moment de force accru vers l'extérieur. 2 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le moyen à cames de la rondelle comprend plusieurs cames contiguës ( 30) formées sur l'élément annulaire intérieur de chacun des cbtés opposés et disposées dans chacun des creux respectifs, la hauteur des cames étant égale ou inférieure à la profondeur du creux. 3 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de fixation ( 10) comprend un écrou ( 16) possédant au moins une surface à cames ( 42) et disposé de manière à venir en contact avec lès cames en creux du corps de rondelle. 1, 4 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de fixation ( 10) comprend un écrou ( 16) possédant deux surfaces à cames opposées destinées à être mises en contact de manière aléatoire avec les cames en creux du corps de rondelle. Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le moyen de fixation ( 10) comprend une vis ( 12 a) possédant une tète ( 46), cette tête comportant une surface à cames ( 48) destinée à venir en contact concordant avec les cames en creux du corps de rondelle. 6 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 4 caractérisée en ce que le moyen de friction ( 35) comprend plusieurs dents orientées radialement ( 40) qui sont formées sur la surface de l'élément annulaire extérieur de chacun des côtés. 7 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 6, caractérisée en ce que les dents sont inclinées vers le bas et vers l'intérieur depuis le bord externe de l'élément annulaire extérieur. 8 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de friction comprend une surface sensiblement plane ( 54) inclinée vers le bas et vers l'intérieur sur l'élément annulaire extérieur de chacun des c Otés. 9 Rondelle employée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de friction comprend plusieurs rainures orientées radialement ( 56) qui définissent des nervures de friction ( 58) formées sur l'élé- ment annulaire extérieur de chacun des cotés. 10 Rondelle utilisée en combinaison avec un moyen de fixation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le moyen de friction comprend une surface moletée ( 52) formée sur l'élément annulaire extérieur de chacun des côtés.