Brevet FR2624224A1 — publié le 19890609

Filet hélicoidal, notamment pour écrou de sécurité. La présente invention se rapporte aux filets hélicoidaux et écrous, notamment aux écrous freins dénommés aussi écrous de sécurité, destinés à assembler des pièces soumises à des vibrations. Un écrou de ce type est constitué d'un corps taraudé et d'un filet hélicoidal vissé dans le taraudage. Pour assurer le freinage, le filet comprend, outre des spires d'extrémité circulaires par lesquelles on peut visser facilement une vis, une partie médiane polygonale (non circulaire) de freinage. Lorsque l'on visse la vis pour la première fois dans l'écrou, on constate que le couple à appliquer est très faible au début, quand la vis passe seulement sur les spires circulaires de l'une des extrémités. Le couple augmente brusquement quand la vis coopère avec la spire polygonale et atteint une valeur C maxi. Lorsque l'on dévisse l'écrou de lavis, le couple initial de dévissage, tant que la vis parcourt la spire polygonale en sens inverse, est, d'une manière inattendue, bien moindre que le couple C maxi. Contrairement à ce que l'on pensait jusqu'ici, le couple de freinage, e'est-à-dire le couple utile qui s'oppose à tout dévissage intempestif, est donc bien inférieur à ce que l'on pouvait espérer par le couple C maxi à appliquer. Quand on revisse la vis dans l'écrou, on constate que le couple augmente certe à nouveau quand la vis atteint la spire polygonale, mais reste bien inférieur au couple C maxi. Ce phénomène s'amplifie au fur et à mesure des vissages et des dévissages. On a constaté que cette diminution du couple était bien moindre quand le filet comprend, entre une spire d'extrémité circulaire et la partie de spire polygonale, une portion de spire polygonale, de côté plus petit que celui du polygone régulier de la partie de spire. La vis pénètre mieux ainsi dans la partie de spire, le couple augmente d'une manière plus ré gulière jusqu'au couple C maxi, avec le résultat surprenant que d'un vissage à l'autre le couple C maxi ne décroit que très faiblement.De préférence, on prévoit une portion de spire polygonale de côté plus petit que celui du polygone régulier de la partie de spire de part et d'autre de celle-ci par souci de symétrie. Il ne faut pas que la portion de spire s'étende sur plus d'une demi-spire, avec une préférence pour un quart de spire. La partie de spire est de préférence, une spire complète médiane. Dans ce cas, le matage, en cas de vibrations ou de chocs alt?r- nés, est plus régulier. L'écrouissage de la vis vissée dans le filet est moins hétérogène, car les contraintes appliquées par le filet à la vis sont mieux réparties en direction et en intensité. L'usure de la vis est régulière. Sa durée de vie s'allonge. Mais la partie de spire pourrait être aussi une demi-spire. Cette demi-spire sera plus grande que la portion de spire. Suivant un mode de réalisation, l'une des spires d'extrémité du taraudage comprend une partie saillante vers l'intérieur au droit d'une face frontale du filet. Même si la vis se corrode ou se charge de dépôts et a tendance à entraîner le filet hors du taraudage, la par tie saillante s'oppose à cet entraînement. Par souci de symétrie, une partie saillante est prévue au droit des deux faces frontales du filet. Au dessin annexé, donné uniquement à titre d'exemple La figure 1 est une vue. en perspective, avec arrachement de l'écrou, suivant l'invention La figure 2 est une vue en coupe de l'écrou dans le plan de la spire complète La figure 3 est une vue en coupe de l'écrou dans le plan d'une portion de spire polygonale La figure 4 est un graphique illustrant la variation du couple pour un écrou suivant l'art antérieur ; et La figure 5 est un graphique illustrant la variation du couple pour un écrou suivant l'invention. L'écrou représenté aux figures 1 à 3, est constitué d'un corps 1 taraudé et d'ur. filet 2 hélicoïdal en un matériau plus dur que celui da corps. Le filet 2 comprend des spires 3 d'extrémité, qui sont sensiblement circulaires et une spire 4 complète médiane en forme d'hexagone. Entre la spire 4 et les spires 3 sont prévues des demi-spires 5 octogonales de même cercle circonscrit que celui de l'hexagone de la spire 4, les côtés de l'oètogo- ne sont donc plus petits que ceux de l'hexagone. L'une des spires 6 d'extrémité du taraudage du corps 1 comprend des parties 7 saillantes vers l'intérieur au droit des faces frontales 8 du filet 2. L'écrou est symétrique par rapport à la spire 4 complète. Aux figures 4 et 5, on a porté en ordonnées les couples de vissage en N.m en fonction du nombre de tours de vissage et dévissage pour un écrou classique et pour un écrou suivant l'invention de même dimension de taraudage et de filet. A la figure 4, le couple est pratiquement nul sur le segment OA alors que l'on visse simplement une vis dans les spires circulaires d'extrémité de l'écrou classique. Lorsque la vis atteint la partie médiane non circulaire du filet, le couple prend rapidement la valeur C maxi suivant le segment AB. Quand on dévisse, le couple diminue suivant le segment BC jusqu'à une valeur C1 inférieure, en valeur absolue à C maxi. Quand on revisse suivant la ligne CD, le couple atteint une valeur maximale C2, notablement inférieure à C maxi. La courbe S est la courbe passant par les valeurs maximales C2, C4,... C2n successives au fur et à mesure des vissages et dévissages. A la figure 5, le couple est pratiquement nul sur le segment OA' alors que l'on visse simplement la vis dans les spires circulaires d'extrémité, le segment OA' est inférieur au segment OA de la figure 4, d'une valeur A'A correspondant à la pénétration de la vis dans la portion de spire polygonale de côté plus petit que celui du polygone régulier de la spire complète. Le couple C maxi est atteint en fin de courbe A'B. Le segment BC', correspondant au segment BC de la figure 4, est nettement plus grand que celui-ci, le couple, au dévissage de la vis, atteignant une valeur C'1 plus grande en valeur absolue que C1. Lorsqu'on revisse, on décrit la courbe C'D' pour atteindre une valeur maximale du couple C'2, certes inférieure à C maxi, mais bien supérieure à C2. La courbe S' passe par les valeurs maximales successives C'2, C'4,... C'2n 4 2n REVENDICATIONS 1. Filet (2) hélicoldal comprenant des spires d'extrémité (3) circulaires et une partie de spire (4) en forme de polygone régulier, caractérisé en ce qu'il comprend, entre une spire d'extrémité (3) circulaire et la partie de spire (4), une portion de spire (5) polygonale, de côté de polygone plus petit que celui du polygone régulier de la partie de spire (4). 2. Filet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la partie de spire (4) est plus longue que la portion de spire (5). 3. Filet suivant la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la partie de spire (4) est une spire complète, de préférence médiane. 4. Filet suivant la revendication 1, 2 ou 3, caractérisé en ce que la portion de spire est un quart de spire. 5. Filet suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend deux portions de spire (5) de part et d'autre de la partie de spire (4). 6. Ecrou constitué d'un corps (1) taraudé et d'un filet (2) vissé dans le taraudage, caractérisé en ce que le filet est tel que défini aux revendications 1 à 5.