Brevet FR2654167A1 — publié le 19910510

L'invention concerne une vis munie d'un dispositif de freinage pour réduire ou supprimer ses possibilités de dévissage et un outil permettant le démontage de cette vis muni de son dispositif de freinage. On connaît de nombreux dispositifs de freinage d'une vis qui sont mis en oeuvre au moment du vissage de la vis dans un trou taraudé ou a l'issue de l'opération de vissage. Ces dispositifs nécessitent pour la plupart une modification de l'ouverture taraudée dans laquelle est engagée la vis ou entraînent une déformation de cette ouverture taraudée. En outre, la plupart des dispositifs de freinage connus sont d'une mise en oeuvre délicate et peuvent nécessiter l'utilisation d'outillages spécialement adaptés. Le but de l'invention est donc de proposer une vis munie d'un dispositif de freinage pour réduire ou supprimer ses possibilités de dévissage et comportant un fut fileté sur une partie au moins de sa longueur et une partie d'extrémité pour l'actionnement de la vis par application d'un couple de serrage ou de desserrage, qui soit d'une structure mécanique simple, dont le dispositif de freinage puisse être mis en place par simple vissage de la vis et qui permette éventuellement un démontage de la vis sans détériorer le trou taraudé dans lequel est engagée cette vis et le dispositif de freina ge. Dans ce but, le fût de la vis suivant l'invention comporte une partie lisse autour de laquelle est disposé un ressort à spires hélicoïdales ayant son axe d'enroulement disposé suivant l'axe du fût, un pas et un sens d'enroulement identique au pas et au sens du filetage de la vis et un diamètre d'enroulement supérieur au diamètre à flanc du filetage de la vis, ce ressort étant constitué par un fil ayant une section transversale dont la dimension est inférieure au pas du filetage fixé à l'une de ses extrémités sur le fût de la vis de manière que, lors du vissage du fût dans un trou taraudé, le ressort se rétracte diamétralement et, qu'à l'inverse, il se dilate diamétralement, lorsqu'on exerce un couple de dévissage, réalisant ainsi le freinage de la vis. Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire, à titre d'exemples non limitatifs, deux modes de réalisation d'une vis selon l'invention et de son dispositif de freinage et un outil de démontage de cette vis. La figure 1 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un assemblage vissé comportant une vis suivant l'invention. La figure 2 est une vue en élévation latérale et en coupe partielle d'un assemblage vissé comportant une vis suivant l'invention et suivant une variante de réalisation. La figure 3 est une vue de dessous suivant 3 de la figure 2. La figure 4 est une vue en coupe suivant 4-4 de la figure 2. La figure 5 est une vue en élévation latérale d'un outil de démontage de la vis représentée sur la figure 2. Sur la figure 1, on voit une vis suivant l'invention désignée de manière générale par le repère 1 permettant d'assembler une pièce 2 et une pièce 3 en appui l'une sur l'autre suivant une surface plane 4. La vis 1 comporte un fût la et une tête élargie lb solidaire du fût la à l'une de ses extrémités. Le fût la comporte une partie filetée 5 et une partie lisse 6 intercalée entre la partie filetée 5 et la tête lb de la vis. Le diamètre de la partie lisse 6 de la vis est inférieur eu diamètre minimal en Tond de filet de la partie filetée 5. La tête lb de la vis comporte une partie creuse pour l'engagement d'un outil tel qu'une fente de tournevis 7 permettant le vissage et le dévissage de la vis 1. La pièce 2 est traversée par une ouverture taraudée 9 dont le diamètre et le filetage correspondent au diamètre et au filetage de la partie 5 de la vis. La pièce 3 est traversée par une ouverture 8 élargie dans sa partie d'entrée 8a de manière à constituer un lamage dans lequel vient se loger la tête lb de la vis séparée de la partie courante de l'ouverture 8 par un épaulement 8b Lors du vissage de la vis 1 dans le trou taraudé 9, la tête de vis lb vient en appui sur l'épaulement 8b de l'ouverture 8, ce qui assure le serrage des pièces 2 et 3 l'une sur l'autre, suivant la surface d'appui 4. Suivant l'invention, la vis 1 comporte un dispositif de freinage anti-dévissage constitué par un ressort 10 à spires hélicoïdales enroulées autour de la partie lisse 6 de la vis 1 intercalée entre la tête lb et la partie filetée 5. Le ressort 10 présente un axe d'enroulement confondu avec l'axe 11 de la vis 1 Le diamètre externe du ressort, c'est-à-dire le diamètre du cylindre enveloppant la surface externe des spires 12 est légèrement supérieur au diamètre à flanc de la partie filetée du fût de la vis. Ce diamètre à flanc qui est un paramètre classique dans la définition des pièces cylindriques filetées telles que les vis, correspond au diamètre d'un cylindre ayant pour axe l'axe de la pièce filetée et recoupant les flancs des filets successifs de cette vis de manière que la distan ce entre ces flancs mesurée suivant une génératrice du cylindre soit égale à la moitié du pas de la vis. Le ressort hélicoïdal 10 est réalisé par enroulement d'un fil dont le diamètre est sensiblement inférieur au pas du filetage de la vis et du trou taraudé 9. En outre, le diamètre de la partie lisse 6 du fût de la vis est suffisamment inférieur au diamètre de la partie filetée 5 pour que la surface intérieure des spires 12 du ressort 10 ménage un certain 3eu avec la surface externe de la partie lisse 6. L'une des extrémités du ressort 10 est engagée et fixée dans une ouverture 14 de direction sensiblement radiale ménagée dans la partie lisse 6 de la vis, au voisinage de l'extrémité de la partie filetée 5. Le ressort hélicoïdal peut comporter de préférence un nombre de spires compris entre deux et trois. Le pas et le sens d'enroulement du ressort sont identiques au pas et au sens du filetage de la partie 5 du fût de la vis, le ressort étant placé autour de la partie lisse 6 suivant une hélice constituant le prolongement du filetage de la partie 5. Lors du vissage de la vis 1 dans le trou taraudé 9, la partie filetée 5 vient en prise avec le taraudage du trou 9, le vissage amenant la première spire 12 du ressort 10, c'est-à-dire la spire 12 située le plus près de la partie filetée 5 en contact avec le premier filet du trou taraudé 6. En poursuivant le vissage de la vis 1, on exerce sur la première spire du ressort un couple dans le sens d'enroulement du ressort. Il en résulte une rétraction diamétrale de cette spire qui peut ainsi s'engager dans le taraudage du trou 6 avec un frottement relativement réduit. Le même phénomène se produit pour les spires suivantes du ressort dont on peut réaliser l'engagement complet à l'intérieur du trou taraudé 6, comme il est représenté sur la figure 1 En fin de vissage. ia vis 1 assure i'assembls3e et le serrage des pièces 2 et 3 suivant leur surface de nc- tion 4. Si l'on exerce un couple sur la vis 1. dans le sens du dévissage, les spires 12 du ressort 10 sont sollicitées dans le sens inverse du sens d'enroulement du ressort, ce qui a tendance à provoquer leur dilatation diamétrale. Le ressort 10 assure donc un freinage efficace de la vis interdisant son dévissage dans la mesure où l'augmentation du couple de dévissage se traduit par une tendance accrue du ressort 10 à se dilater diamétraliement Sur les figures 2, 3 et 4, on a représenté une variante de réalisation de la vis munie d'un dispositif de freinage selon l'invention. La vis 21 selon la variante de réalisation représentée sur les figures 2, 3 et 4 permet d'assembler deux pièces 22 et 23 et comporte un fût 21a et une tete 21b solidaire du fût à l'une de ses extrémités. Le fût 21a comporte une partie filetée 25 et une partie lisse 26 dont le diamètre est sensiblement inférieur au diamètre de la partie filetée 25. Autour de la partie lisse 26 du fût 21a de la vis est placé un dispositif de freinage constitué par un ressort 30 à spires hélicoïdales 32. Le ressort 30 est disposé autour du fût 26, de manière que son axe d'enroulement soit confondu avec l'axe 31 de la vis. Le diamètre externe du ressort est légèrement supérieur au diamètre à flanc de la partie filetée 25 de la vis. Le ressort 30 est réalisé à partir d'un fil dont le diamètre est sensiblement inférieur au pas de la partie filetée 25 de la vis et du trou taraudé 29. Le diamètre de la partie lisse 26 du fût de la vis est tel qu'un certain jeu diamétral subsiste entre la surface intérieure des spires 32 et la surface extérieure du fût 26. Une extrémité du ressort 30 est fixée dans une ouverture 34 de direction radiale ménagée dans le fût 26, à proximité de la partie d'extrémité du filetage 25 et dans une position telle que le ressort dont le pas et le sens d'enroulement sont identiques à ceux du filetage 25 de la vis se trouve dans le prolongement exact de ce filetage, c'est-à-dire enroulé suivant une nelice confondue avec l'hélice suivant laquelle se trouvent disposés les filets de la partie filetée 25. La vis 21 suivant le mode de réalisation des figures 2, 3 et 4 comporte un alésage 35 disposé suivant la direction axiale 31 du fût 21a de la vis, dans sa partie lisse 26. L'alésage 35 débouche, à l'intérieur de la tête de vis 21b, dans une ouverture 36 à section carrée débouchant elle-même sur la surface extérieure de la tête de vis 21b. L'extrémité du ressort 30 opposée à son extrémité fixée sur le fût 21a de la vis dans l'ouverture 34 est recourbée de manière à constituer une partie terminale 37 qui est engagée dans une lumière oblongue 38 traversant la paroi de la partie lisse 26 du fût 21a de la vis, dans la partie du fût traversée par l'alésage 35. La lumière oblongue 38 débouche dans l'alésage 35 et la partie -terminale 37 du ressort 30 est engagée dans l'ouverture 38 et l'alésage 35, cette partie terminale 37 étant repliée de manière à être placée suivant une direction sensiblement diamétrale à l'intérieur de l'alésage 35. L'ouverture oblongue 38 présente, dans la direction périphérique, une longueur sensiblement supérieure au diamètre du fil constituant le ressort 30. Le ressort 30 est monté sur le fût de la vis, de manière que sa partie d'extrémité 37 soit engagée dans l'ouverture 38 au voisinage immédiat d'un premier bord 38a de l'ouverture oblongue 38. La vis 21 peut être engagée dans le trou taraudé 29 pour réaliser l'assemblage des pièces 22 et 23, comme il a été expliqué plus haut, dans le cas de la vis représentée sur la figure 1. Au cours du vissage de la vis 21, le ressort 30 subit une légère rétraction diamétrale assurant son introduction dans les filets du. trou taraudé 29. Il subsiste alors un léger jeu 39 entre le bord 38a de l'ouverture 38 et la partie d'extrémité 37 du ressort 30. Ce léger jeu permet au ressort de se détendre et de se dilater diamétralement dans le cas où l'on exerce un couple sur la tête de la vis 21, dans le sens du dévissage. Le ressort 30 assure donc le freinage de la vis 21, de manière qu'elle ne peut être dévissée, de la même manière que précédemment. I1 est cependant possible, en utilisant un outil tel que représenté sur la figure 5, de réaliser le dévissage de la vis 21 et le démontage de l'assemblage vissé des pièces 22 et 23. L'outil 40 représenté sur la figure 5 comporte un fût cylindrique 41 dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de l'alésage 35 et une tête à section carrée 42 dont le côté présente une longueur très légèrement inférieure à la longueur du côté de l'ouverture à section carrée 36 de la tête de vis 2lob. Le fût 41 de l'outil 40 présente sur une partie de sa hauteur une fente 44 de direction diamétrale dont la largeur est légèrement supérieure au diamètre du ressort 30, comme il est visible sur la figure 4. Sur cette figure, l'outil 40 a été représenté dans une position engagée à l'intérieur de l'alésage 35 du fût 21a de la vis, de manière que la partie d'extrémité 37 du res sort 30 soit engagée dans la fente 44 du fût 41 de l'outil. La longueur axiale du fût 41 et de la fente 44 sont telles que la partie d'extrémité 37 du ressort vient en engagement dans la fente 44, lors de l'engagement du fût 41 dans l'alésage 35 de la vis, avant que la tête 42 à section carrée de l'outil 40 ne vienne en butée contre la tête de vis 21b D'autre part, la fente 44 est orientée par rapport à la tête 42 de l'outil, de manière qu'après engagement de la partie d'extrémité 37 du ressort dans la fente 44, la tête 42 de l'outil soit dans une position faisant un certain angle, autour de la direction axiale 31 de la vis, par rapport à la position de l'ouverture carrée 36 de la vis. La tête 42 de l'outil 40 comporte d'autre part une ouverture 45 de forme prismatique dans laquelle on peut engager une clé 46 permettant de faire tourner l'outil 40 engagé dans l'alésage 35, autour de l'axe 31 de la vis. Après avoir engagé la partie d'extrémité 37 du ressort 30 dans la fente 44, on fait effectuer à l'outil 40, grâce à la clé 46, une rotation dans le sens d'enroulement du ressort de manière à faire subir à ce ressort une certaine rétraction diamétrale. Cette rotation de l'outil 40 est poursuivie jusqu'au moment où la tête 42 à section carrée et l'ouverture 36 de la tête de vis 21b sont en parfaite coïncidence. On exerce alors une poussée axiale sur l'outil 40, par l'intermédiaire de la clé 46, de manière à engager la tête 42 de l'outil dans l'ouverture 36 de la vis. La tête 42 de l'outil vient se bloquer dans l'ouverture 36 et réalise le maintien du ressort dans sa configuration rétractée. Dans cette configuration, le ressort n'exerce plus d'effort sur les filets du trou taraudé 29 et la vis 21 peut être dévissée. en exerçant le couple de dévissage sur la tête 21b, par l'intermé- diaire de la tête 42 de l'outil 40 et de la clé 46. On effectue ainsi le démontage de l'assemblage vissé sans exercer d'effort excessif sur la vis et sans détériorer les filets du taraudage du trou 29. En outre, la vis elle-même et son dispositif de freinage constitué par le ressort 30 ne subissent aucune détérioration et peuvent être réutilisés par la suite. Dans tous les cas, la mise en place, le vissage et le freinage de la vis sont réalisés de manière simple en exerçant un couple de vissage en utilisant un outillage de type courant. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation qui ont été décrits. C'est ainsi qu'on peut imaginer de placer le dispositif de freinage constitué par le ressort, autour d'une partie lisse du fût de la vis, non seulement entre la partie filetée et la tête de vis mais encore dans une partie d'extrémité de la vis située au-delà de la partie filetée par rapport à la tête ou encore dans une partie lisse intermédiaire entre deux parties filetées du fût de cette vis. Le ressort peut être réalisé en tout matériau ayant des propriétés d'élasticité satisfaisantes et en particulier un acier à ressort de type classique. Le ressort peut être constitué par un fil ayant une section de forme et de dimension variables en fonction de l'effet de freinage ou de blocage recherché. Le ressort peut comporter un nombre quelconque de spires, par exemple un nombre de spires supérieur à 3. L'invention s'applique à tout assemblage vissé nécessitant un freinage efficace d'une ou plusieurs vis de liaison. REVENDICATIONS 1- Vis munie d'un dispositif de freinage pour réduire ou supprimer ses possibilités de dévissage et comportant un fût (la, 21a) fileté sur une partie (5, 25) au moins de sa longueur et une partie d'extrémité (lb, 21b) pour l'actIonnement de la vis par application d'un couple de serrage ou de desserrage, caractérisée par le fait que le fût (la, 21a) comporte une partie lisse (6, 26) autour de laquelle est disposé, avec un certain jeu diamétral, un ressort (10, 30r à spires hélicoïdales (12, 32) ayant son axe d'enroulement disposé suivant l'axe (11, 31) du fût (la, 21a), un pas et un sens d'enroulement identiques au pas et au sens d'enroulement du filetage (5, 25) de la vis et un diamètre externe supérieur au diamètre à flanc du filetage (5, 25) de la vis, ce ressort (10, 30) étant constitué par un fil ayant une section transversale dont la dimension est inférieure au pas du filetage (5, 25), fixé à l'une de ses extrémités (14, 34) sur le fût de la vis (la, 21a), de manière que le ressort (10, 30) se trouve dans le prolongement exact du filetage (5, 25) et que, lors du vissage du fût (la, 21a) dans un trou taraudé (9, 29), le ressort se rétracte diamétralement et qu'à l'inverse il se dilate diamétralement, lorsqu'on exerce un couple de dévissage, réalisant ainsi le freinage de la vis (1, 21). 2.- Vis suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie lisse (6, 26) du fût (la, 21a) de la vis est intercalée entre la partie filetée (5, 25) et la partie d'extrémité (lb, 21b) constituant la tête de la vis. 3.- Vis suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie lisse (6, 26) du fût (la, 21a) de la vis est disposée dans le prolongement de la partie filetée (5, 25), à l'opposé de la partie d'extré- mité (lb, 21b) assurant l'actionnement de la vis. 4.- Vis suivant la revendication 1, caractérisée par le fait que la partie filetée (5, 25) du fût (la, 21a) est interrompue sur une partie de sa longueur pour constituer la partie lisse (6, 26) autour de laquelle est disposé le ressort (10, 30). 5.- Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que l'extrémité du ressort (10, 30) fixée dans le fût (la, 21a) de la vis (1, 21) est constituée par une extrémité repliée du fil constituant le ressort engagée dans une ouverture (14, 34) ménagée à l'intérieur du fût (la, 21a) dans une direction sensiblement radiale. 6.- Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait que le ressort (10, 30) comporte entre deux et trois spires. 7.- Vis munie d'un dispositif de freinage pour réduire ou supprimer ses possibilités de dévissage et comportant un fût (la, 21a) fileté sur une partie (5, 25) au moins de sa longueur et une partie d'extrémité (lb, 21b) pour l'actionnement de la vis par application d'un couple de serrage ou de desserrage, caractérisée par le fait que le fût (la, 21a) comporte une partie lisse (6, 26) autour de laquelle est disposé, avec un certain jeu diamétral, un ressort (10, 30) à spires hélicoïdales (12, 32) ayant son axe d'enroulement disposé suivant l'axe (11, 31) du fût (la, 21a), un pas et un sens d'enroulement identiques au pas et au sens d'enroulement du filetage (5, 25) de la vis et un diamètre externe supérieur au diamètre à flanc du filetage (5, 25) de la vis, ce ressort (10, 30) étant constitué par un fil ayant une section transversale dont la dimension est inférieure au pas du filetage (5, 25), fixé à l'une de ses extrémités (14, 34) sur le fût de la vis (la, 21a), de manière que le ressort (10, 30) se trouve dans le prolongement exact du filetage (5, 25) et que, lors du vissage du fût (la, 21a) dans un trou taraudé (9, 29), le ressort se rétracte diamétralement et qu'à l'inverse il. se, dilate diamétralement, lorsqu'on exerce un couple de dévissage, réalisant ainsi le freinage de la vis (1, 21), le fût (21a) de la vis étant percé dans sa partie lisse (26) d'un alésage de direction axiale (35) débouchant, à l'intérieur de la partie d'extrémité (lb, 21b) de la vis permettant son actionnement, dans une ouverture (36) de forme prismatique ayant pour axe l'axe (31) de la vis et la paroi de la partie lisse (26) du fût (21a) de la vis (21) comportant une lumière oblongue de direction périphérique débouchant dans l'alésage (35) du fût (21a) dont la longueur est sensiblement supérieure au diamètre du fil constituant le ressort (30), une partie d'extrémité (37) du ressort (30) opposée à son extrémité fixée sur le fût (21a) étant repliée et engagée à l'intérieur de la lumière (38) et de l'alésage (35) dans une direction sensiblement diamétrale. 8 - Outil pour le démontage d'une vis suivant la revendication 7, caractérisé par le fait qu'il comporte un fût (41) cylindrique dont le diamètre est inférieur au diamètre de l'alésage (35) du fût (21a), comportant une fente (44) de direction diamétrale, sur une partie de sa longueur dans la direction axiale et une tête (42) comportant un contour extérieur correspondant au contour de l'ouverture (36) de la vis et une cavité (45) permettant l'engagement d'un outil (46), de manière qu'en engageant le fût (41) de l'outil (40) dans l'alésage (35) la fente (44) vienne en prise avec l'extrémité (37) du ressort avant que la tête (42) de l'outil (40) ne soit engagée dans l'ouverture (36) de la vis (21) par compression du ressort par rotation de l'outil (40) dans le sens d'enroulement du ressort puis le démontage de la vis (21) étant ensuite réalisé par poussée axiale de l'outil (40), engagement de la tête (42) de l'outil dans l'ouverture (36) et application d'un couple dans le sens du dévissage grâce à l'outil (46).