Brevet FR2549915A1 — publié le 19850201

Perfectionnements aux systèmes de vissaae comprenant un écrou à embase et aux composants de ces systèmes. L'invention concerne les systèmes de vissage comprenant un écrou a embase, ainsi que les composants de ces systèmes. Les écrous à embase sont des pièces monobloc comportant un écrou, généralement à six pans, et une rondelle qui prolonge l'une des extrémités axiales de cet écrou et constitue une embase annulaire pour celui-ci. L'intéret des écrous à embase réside essentiellement dans la réduction du nombre des pièces élémentaires puisqu'une telle pièce unique remplace l'ensemble d'un écrou et d'une rondelle, ce qui simplifie les problèmes de mise en place et de stockage. Mais les écrous à embase présentent les inconvénients suivants. Dans les systèmes de vissage comprenant d'une part un écrou et d'autre part une rondelle à interposer entre l'écrou et la tôle ou support analogue contre laquelle l'écrou est serré, l'un des rôles principaux de la rondelle est d'adhérer par frottement contre la tale de façon telle que le glissement rotatif de l'écrou soit localisé entre celui-ci et la rondelle, dont le métal constitutif est généralement plus dur que celui de la tôle : on écarte ainsi les risques de griffure de la tôle dus aux rotations de l'écrou en contact direct contre celle-ci. Or les embases des écrous à embase tournent en même temps que les écrous qu'elles prolongent, ce qui maintient la localisation du contact glissant entre l'embase et la tôle ainsi que les risques de griffure qui en résultent. De plus, ltétanchéité n'est pas assurée de façon parfaite entre les tôles et les embases directement serrées contre ces tôles, vu que les portées en contact mutuel sont constituées toutes les deux en un métal dur. Pour remédier à ces inconvénients, il a déjà été proposé de sertir l'embase sur l'écrou de façon à assujettir axialement ces deux pièces l'une sur l'autre tout en permettant leur rotation mutuelle. Mais une telle construction est très couteuse. L'invention a pour but, surtout, de remédier à ces divers inconvénients. A cet effet, les systèmes de vissage selon l'invention sont essentiellement caractérisés en ce qu'ils comprennent une rondelle en matière plastique montée flottante sur l'embase de l'écrou à l'aide de griffes venues de moulage avec cette rondelle et encageant cette embase. Dans des modes de réalisation préférés, on a recours en outre à l'une et/ou å l'autre des dispositions suivantes - la rondelle est prolongée à sa périphérie par un collet axial continu formant avec elle une cuvette annulaire, les griffes étant alors constituées par des pattes qui prolongent radialement le bord libre du collet vers l'axe de celui-ci, - la face transversale, de la rondelle, la plus éloignée de l'embase est plane, - la face transversale, de la rondelle, la plus éloignée de l'embase présente une nervure annulaire située de préfé rence le long du bord extérieur de la rondelle, - la face transversale, de la rondelle, tournée vers l'em base est tronconique, - la face transversale, de la rondelle, tournée vers l'em- base présente une nervure annulaire dont la crete consti tue la portée, de surface limitée, contre laquelle l'em base repose de façon glissante, cette nervure étant de préférence située le long du bord intérieur de la rondelle, - les griffes ou pattes ci-dessus forment une crémaillère ou denture circulaire, - les pattes ci-dessus sont au nombre de six, délimitées chacune par une arête rectiligne, et l'ensemble des six arê tes qui délimitent ces pattes forme un hexagone régulier, - la surface frontale extérieure de l'embase de l'écrou pré sente la forme générale d'un tronc de cône rentrant raccor dé extérieurement à une plage annulaire plane de petite lar geur radiale. Dans ce qui suit, l'on va décrire des modes de réalisation préférés de l'invention en se référant au dessin ci-annexé d'une manière bien entendu non limitative. Les figures 1 et 2, de ce dessin, montrent respectivement en coupe axiale selon I-I, figure 2 et en vue en bout un système de vissage établi conformément à l'invention ainsi que les portions de deux tôles assemblées à l'aide d'un tel système. La figure 3 montre en coupe axiale une pièce, établie conformément à l'invention, constitutive du système ci-dessus. La figure 4 montre en vue en bout une variante d'une telle pièce, également conforme à l'invention. D'une façon connue en soi, le système de vissage considéré comprend - un écrou 1, notamment à six pans, comportant une embase annulaire 2 formant avec lui une pièce monobloc, générale ment en acier, - et un boulon 3 vissable dans cet écrou à embase. Ce système est destiné à assembler l'un contre l'autre au moins deux éléments distincts qui seront supposés ici, à titre non limitatif, être deux tôles 4 et 5. Pour éviter tout contact direct entre l'embase 2 et la tôle 4 la plus proche de celle-ci, on interpose entre les surfaces en regard de ces deux pièces, conformément à l'invention, une rondelle 6 en matière plastique montée flottan- te sur l'embase 2. Ce montage flottant signifie ici que la rondelle 6 est pratiquement liée axialement et radialement à l'embase 2, mais est libre de tourner autour de son axe par rapport à cette embase 2. De plus, les coefficients de frottement relatifs et les surfaces de contact mutuelles entre l'embase et la rondelle d'une part, et entre la rondelle et la tôle d'autre part sont choisis de façon telle que, lors des rotations de embase dues aux vissages et dévissages de l'écrou, des glissements rotatifs sont observés uniquement entre l'embase et la rondelle, alors qu'au contraire aucun glissement n'intervient entre la rondelle et la tôle, le frottement mutuel entre ces deux dernières pièces étant suffisant pour assurer leur adhérence relative. En d'autres termes, lors des rotations indiquées, la rondelle 6 est simplementappliquée contre la tôle 4 mais ne tourne pas en glissant contre celle-ci. Cette immobilisation relative, ajoutée à la mollesse relative du matériau constitutif de la rondelle, préserve la tôle de toute griffure au cours des vissages et dévissages de l'écrou. Le montage flottant de la rondelle 6 sur l'embase 2 est obtenu à l'aide de griffes G venues de moulage avec cette rondelle et prolongeant son bord extérieur, de façon à encager ladite embase avec un léger jeu. Les extrémités de ces griffes G, qui sont rabattues vers l'axe de la rondelle, ne recouvrent que légèrement le pourtour de l'embase,de façon que cette embase puisse être facilement montée à l'intérieur de la cage formée par les griffes par simple emboitement axial, lesdites extrémités étant, lors de l'emboitement en question, escamotées momentanément par leur repli et/ou compression élastique, puis reprenant ensuite élastiquement leur état initial en fin d'emboitement. Dans les modes de réalisation préférés, la couronne de griffes G est constituée par un collet continu 7 prolongeant axialement la périphérie de la rondelle 6, de façon à former avec celle-ci une cuvette annulaire, et par des pattes 8 prolongeant en direction de l'axe de la cuvette le bord libre du collet 7. Cette version à collet continu présente sur la couronne de griffes distinctes l'avantage d'interdire une ouverture trop importante des griffes, lors de l'emboltement de l'em- base ou après cet emboitement, ouverture qui ne serait pas suivie d'un retour élastique intégral de la couronne à son état initial, ce qui pourrait se traduire dans certains cas par un accrochage insuffisamment solide de la rondelle sur 1 'embase. Les griffes G - et donc les pattes 8 dans le mode de réalisation préféré - sont réparties ailgulairement de façon régulière autour de l'axe de la rondelle. Leur nombre peut etre relativement grand, ce qui confère à leur ensemble l'apparence d'une denture ou crémaillère circulaire. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 à 3, le nombre des pattes 8 est égal à six : chaque patte 8 est alors constituée par une nervure faisant saillie radialement sur la face interne du collet 7, vers l'axe de celuici, et se terminant par une crete rectiligne 9 disposée dans un plan perpendiculaire audit axe, l'ensemble des six crêtes 9 formant un hexagone régulier. Dans la variante de la figure 4, le nombre des pattes 8 est égal à huit et celles-ci sont constituées par des nervures se terminant alternativement pas des crêtes rectilignes et par des crêtes en arc de cercle. Les coefficients de frottement respectifs et les surfaces de contact mutuelles entre, d'une part, l'embase 2 et la rondelle 6 et, d'autre part, cette rondelle 6 et la tôle 4 sont choisis de façon telle que, lors du serrage de l'écrou 1-2 garni de la rondelle 6 contre la tôle 4 dû au vissage de cet écrou sur le boulon 3, on observe un glissement rotatif entre l'embase 2 et la rondelle 6, mais aucun glissement entre cette rondelle et la tôle 4. A cet effet, dans des modes de réalisation préférées - la surface annulaire de contact entre la rondelle 6 et la tôle 4 est relativement importante, la face correspondante de ladite rondelle étant plane et appliquée sur la totali té de son étendue contre la tôle 4, - au contraire, la surface de contact entre l'embase 2 et la rondelle 6 est limitée à un anneau de petite largeur ra diale. Cette dernière limitation est avantageusement obtenue de l'une et/ou de l'autre des deux manières suivantes - on donne à la surface transversale, de l'embase 2, dispo sée en regard de la rondelle 6, la forme d'un tronc de cône rentrant 10 prolongé à sa périphérie par une plage annulaire plane l1 de petite largeur radiale, - on prévoit sur la face, de la rondelle 6, disposée en re gard de l'embase 2, une nervure annulaire 12 dont la crête sert de portée dé contact exclusive entre cette embase 2 et la rondelle 6. La matière plastique constitutive de la rondelle ou cuvette est avantageusement la superpolyamide connue sous la désignation de Nylon 6/6, ou un PTFE tel que celui connu sous la désignation de Téflon, et cette matière est éventuellement chargée de fibres de verre. Pour guider le début de l'introduction de l'embase 2 dans la cage ou cuvette en matière plastique, on chanfreine ou biseaute en 13 les portions, des griffes ou pattes, qui viennent en contact en premier avec le bord de cette embase. De meme, pour réduire encore les risques de marquage de la rondelle 6 sur la tôle 4 lors du vissage du système, on peut arrondir en 14 le pourtour de la surface, de cette rondelle 6, destinée à venir en contact avec cette tôle 4. En suite de quoi, et quel que soit le mode de réalisation adopté, on dispose de systèmes de vissage comportant des écrous à embase dont la constitution et le fonctionnement résultent suffisamment de ce qui précède. Ces systèmes présentent de nombreux avantages par rapport à ceux actuellement connus et en particulier les suivants - comme pour les écrous à embase, ils font appel à des pièces uniques pour constituer chaque ensemble écrou rondelle, ce qui simplifie les problèmes de manipulation et de maintenance, - mais contrairement aux écrous à embase, les écrous décrits ci-dessus n'entralnent pas avec eux, lors de leurs rota tions de vissage ou de dévissage, les rondelles dont ils sont équipés, ces rondelles prenant simplement appui contre les plages en regard des tôles à assembler, ce qui évite de griffer ces tôles lors desdites rotations, - l'interposition d'une rondelle en matière plastique entre l'embase et la tole assure une bonne étanchéité entre ces pièces, ce qui empêche la pénétration d'humidité entre celles-ci et écarte les risques de rouille qui en découlent, - cette étanchéité peut être renforcée en prévoyant une ner vure annulaire (non représentée) en saillie sur la face, de la rondelle 6, tournée vers la tôle 4, nervure avantageuse ment localisée à la périphérie de cette face, - une étanchéité peut également être observée entre le bord intérieur de la rondelle 6 et le filet du boulon 3 qui tra verse celle-ci par suite du basculement de ce bord en direc tion de ce filet, en particulier lorsque la pression axiale de serrage de l'écrou est transmise de celui-ci à la ron delle au niveau d'une nervure annulaire du type de la ner vure 12 ci-dessus, c'est-à-dire longeant ledit bord inté rieur, - la tendance au dévissage involontaire du système est rédui te en raison du léger couple de freinage opposé à-ce dévis sage, du fait de l'interposition de la rondelle en matière plastique entre l'embase et la tôle. Comme il va de soi, et comme il résulte d'ailleurs de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés , elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes. REVENDICATIONS 1. Système de vissage comprenant un écrou (1) à embase (2), caractérisé en ce qu'il comporte une rondelle en matière plastique (6) montée flottante sur ladite embase à l'aide de griffes (G.;7,8) venues de moulage avec cette rondelle et encageant cette embase. 2. Système de vissage selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rondelle (6) est prolongée à sa périphérie par un collet axial continu (7) formant avec elle une cuvette annulaire, les griffes étant alors constituées par des pattes (8) qui prolongent radialement le bord libre du collet vers l'axe de celui-ci. 3. Système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la face transversale, de la rondelle (6), la plus éloignée de l'embase (2) est plane. 4. Système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la face transversale, de la rondelle (6), la plus éloignée de l'embase (2) présente une nervure annulaire, située de préférence le long du bord extérieur de la rondelle. 5. Système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la face transversale, de la rondelle (o), tournée vers l'embase (2) est tronconique. 6. Système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que la face transversale, de la rondelle (6), tournée vers l'embase (2) présente une nervure annulaire (12) dont la crête constitue la portée, de surface limitée, contre laquelle l'embase repose de façon glissante, cette nervure étant de préférence située le long du bord intérieur de la rondelle. 7. Système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications, caractérisé en ce que les griffes (G) ou pattes (8) forment une crémaillère ou denture cir ~oculaire. 8. Système de vissage selon l'une quelconque des re vendications 2 à 7, caractérisé en ce que les pattes (8) sont au nombre de yiX, délimitées chacune par une arete rectiligne (9), et l'ensemble des six arêtes qlli délimitent ces pattes forme un hexagone régulier. 9 Système de vissage selon lune quelconque des précédentes revendications, caractérisé an ce que la surface frontale extérieure de l'embase (2) de l'écrou (1) présente la forme générale d'un tronc de cône rentrant raccordé exté rieuremant a une plage annulaire plane de petite largeur radiale (il) 10. Rondelle en matière plastique prolongée par une couronne de griffes venues de moulage avec elle et propres à encager l'embase (2) d'un écrou (1) à embase, comprise par un système de vissage selon l'une quelconque des précédentes revendications.