Brevet FR2710706A1 — publié le 19950407

La présente invention concerne un demi-écrou, et plus précisément, elle concerne un demi-écrou qui peut coopérer élastiquement avec un autre demi-écrou pour la formation d'un organe à écrou destiné à la fixation d'objets les uns aux autres à l'aide d'un boulon. Le brevet des EtatsUnis d'Amérique n 5 248 232 décrit un ensemble comprenant un boulon et un écrou, comportant un organe formant écrou comportant deux moitiés et un boulon coopérant avec les deux moitiés. La combi- naison des deux moitiés et du boulon forme un mécanisme de blocage qui ne se desserre pas facilement lorsqu'une force externe lui est appliquée. La présente invention a essentiellement pour objet un perfectionnement de la structure de l'un des demi-écrous de l'organe formant écrou de manière qu'une coopération élastique en butée puisse être obtenue avec les demi-écrous lorsque ceux-ci sont utilisés pour la fixation d'objets en coopération avec un boulon. Ainsi, le demi-écrou selon l'invention comporte une courte tige ayant un filetage et une paroi interne qui délimite un trou axial. La paroi interne du demi-écrou a un taraudage ayant un premier pas. Le filetage du demi-écrou a un second pas différent du premier. Le filetage et le taraudage du demi-écrou sont pratiquement concentriques. Le filetage du demi-écrou est déterminé par un grand rayon et un petit rayon qui sont pratiquement constants, alors que le taraudage a un grand rayon et un petit rayon qui sont pratiquement constants. Le taraudage du demi-écrou a une demi-largeur constante qui est supérieure à la différence entre le petit rayon du filetage et le grand rayon du taraudage. Dans le mode de réalisation représenté, le premier pas du taraudage du demi-écrou est supérieur au second pas du filetage du demi-écrou. Dans un mode de réalisation, le petit rayon du filetage est supérieur au grand rayon du taraudage. Dans un autre mode de réalisation, le grand rayon du taraudage est supérieur au petit rayon du filetage. Le demi-écrou selon l'invention coopère avec un autre demi-écrou et un boulon pour la formation d'un dispositif de fixation qui assure en conséquence la coopé- ration élastique en butée lorsque le dispositif de fixation est utilisé pour la fixation d'objets les uns aux autres. D'autres caractéristiques et avantages de l'inven- tion seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: les figures 1(A) et 1(B) sont des coupes de deux moitiés d'un organe formant un écrou selon l'invention; la figure 2 est une vue agrandie de la partie cerclée "F" de la figure 1; la figure 3 représente le demi-écrou selon l'inven- tion, coopérant avec un boulon pour la fixation d'objets; la figure 4 représente le demi-écrou selon l'inven- tion lorsqu'il coopère avec le boulon et un autre demi- écrou de l'organe à écrou pour la fixation de deux objets; la figure 5 représente les sens des forces présentes dans les deux moitiés de l'organe à écrou après que les deux objets ont été fixés par utilisation de l'organe à écrou; la figure 6 représente un autre mode de réalisation préféré de demi-écrou selon l'invention avec un autre demi- écrou; et la figure 7 représente un autre mode de réalisation préféré lorsqu'il coopère avec le boulon et un autre demi- écrou de l'organe à écrou. On se réfère aux figures 1(A) et 1(B); un dispo- sitif de fixation comporte un organe à écrou et un boulon destiné à se visser dans l'organe à écrou. L'organe à écrou comporte une première moitié et une seconde moitié 2. La première moitié 1 comporte une courte tige 12 ayant une longueur prédéterminée L1 et un filetage 120, et une paroi interne 13 qui délimite un trou axial et qui a un taraudage ayant un premier pas. Le filetage 120 de la première moitié a un second pas différent du premier pas du tarau- dage 130, et le taraudage et le filetage 120, 130 sont pratiquement concentriques. La seconde moitié 2 a un trou taraudé ayant un premier et un second tronçon 210, 220 de rayons différents. Le second tronçon 220 est plus étroit que le premier 210 et a le premier pas. Le second tronçon 210 a le second pas et peut coopérer avec le filetage 130 de la première moitié 1. Sur la figure 2, le filetage 120 de la première moitié 1 a un grand rayon dl pratiquement constant, corres- pondant à la longueur verticale comprise entre le trait interrompu P et l'axe C de la première moitié 1, et un petit rayon pratiquement constant d2 égal à la dimension verticale comprise entre le trait interrompu N et l'axe C. Le taraudage 130 de la première moitié a un grand rayon pratiquement constant d3 qui est égal à la longueur verti- cale comprise entre le trait interrompu M et l'axe C de la première moitié 1 et un petit rayon pratiquement constant d4 qui est la distance verticale comprise entre le trait interrompu Q et l'axe C de la première moitié 1. Le petit rayon d2 du filetage 120 de la première moitié 1 est supérieur au grand rayon d3 du taraudage 130. Le taraudage a une demi- largeur X constante qui est supérieure à la différence Y entre le petit rayon du filetage et le grand rayon du taraudage (d2, d3). La demi-largeur constante X est la largeur en coupe mesurée à la moitié de la hauteur verticale entre le point d'extrémité et le fond du tarau- dage 130, c'est-à-dire entre les traits interrompus M et Q. Le trait interrompu M passant horizontalement par les points des extrémités externes du grand rayon d3 du tarau- dage est plus proche de l'axe C que le trait interrompu N passant horizontalement par les points d'extrémité externe du petit rayon d2 du filetage. On se réfère à la figure 3; pendant l'utilisation, le boulon 3 est introduit dans deux objets 90 et la pre- mière moitié 1 est vissée sur le boulon 3. Une rondelle 31 peut être placée entre la première moitié 1 et les objets 90. Il faut noter que le premier pas du taraudage 130 est supérieur au second pas du filetage 120 de la première moitié 1. Le boulon 3 a le même pas que le taraudage 130 de la première moitié 1 si bien que, lorsque celle-ci est serrée sur le boulon, une force axiale de compression et de fraction est créée entre le boulon 3 et le taraudage 130 de la première moitié 1. La force provoque de manière corres- pondante un déplacement du boulon 3 et de la première moitié 1 en sens opposés par rapport aux objets 90, si bien que ceux-ci sont fixés. Il faut noter que, comme la partie de tête 11 de la première moitié 1 a une épaisseur supé- rieure à celle de la tige 12 et en conséquence possède une plus grande résistance mécanique, la déformation des filets dans la tige 12 est plus grande que dans la partie de tête 11. Le cercle en trait interrompu A indique la plus grande déformation de filet alors que le cercle en trait inter- rompu C représente la plus petite déformation de filet. La partie 12 de tige de la première moitié 1, qui est moins robuste que la partie de tête 11, subit de manière corres- pondante une compression axiale telle que la partie 12 de tige se contracte si bien que sa longueur L2 est inférieure à la longueur L1 comme indiqué sur la figure 1. On se réfère à la figure 4; la seconde moitié 2 est serrée sur le filetage 120 de la première moitié 1. Comme le premier et le second tronçon 210, 220 ont des pas différents et comme le pas du second tronçon 220 est supérieur à celui du premier tronçon 210, une rotation d'un tour complet de la seconde moitié 2 provoque un déplacement du second tronçon 220 de toute la longueur de son pas alors que le premier tronçon 210 se déplace d'une longueur supérieure à son pas et provoque ainsi une compression du premier tronçon 210 de la seconde moitié 2 de façon plus importante vers la première moitié 1. Ainsi, la courte tige 12 de la première moitié 1 est comprimée axialement par rotation de la seconde moitié 2 par rapport à la tige 12 de la seconde moitié 2 si bien que la longueur de la tige 12 diminue et devient L3 qui est inférieure à la longueur L2 de la tige 12 avant que la seconde moitié 2 soit vissée sur elle. Dans ces conditions, une coopération par butée élastique est obtenue entre le filetage 120 de la première moitié et le second tronçon 220 de la seconde moitié 2 étant donné la réduction d'épaisseur au niveau de la tige 12. La partie contenue dans le cercle en trait interrompu C' subit la plus grande déformation de son filet alors que la partie contenue dans le cercle en trait interrompu A' présente la plus petite déformation de son filet. Il faut noter que les forces qui sont créées par la première et la seconde moitié 1, 2, après que la première moitié 1 a été vissée sur le boulon 3 et la seconde moitié 2 a été vissée sur la tige 12 de la première moitié 1, sont équilibrées si bien qu'elles assurent une coopération intime entre les objets (90). On se réfère à la figure 5 et on note que les objets sont en contact de manière fixe après que la première moitié 1 a été serrée sur le boulon 3. Dans ces conditions, le boulon 3 provoque l'application d'une force de compres- sion P sur les objets 90 qui s'oppose à la force antago- niste P1 créée entre la première moitié 1 et le boulon 3. Lorsque la seconde moitié 2 est serrée sur la tige 12 de la première moitié 1, une force de compression axiale Ps est créée entre le filetage 120 de la première moitié 1 et le premier tronçon 210 de la seconde moitié 2. Lorsque les objets 90 sont en position stationnaire, la force de compression Ps est égale à la force de compression P1 produite par la première moitié 1. Dans le cas o une force externe supérieure à la force Ps est appliquée aux objets , la force P1 joue le rôle d'une force de compensation qui empêche le déplacement des objets fixés 90. On se réfère à la figure 6; dans un autre mode de réalisation préféré, le demi-écrou a un filetage 520 formé sur la courte tige 52 et un taraudage 530 formé à la surface à la paroi interne qui délimite un trou axial. Le taraudage 530 a une demi-largeur constante T qui est supérieure à la différence S entre le petit diamètre du filetage et le grand diamètre du taraudage d5, d6. Dans ce mode de réalisation, le plus grand diamètre d5 du taraudage 530 est supérieur au petit diamètre d6 du filetage 520. Ainsi, l'épaisseur comprise entre le filetage et le tarau- dage 520, 530 est réduite de manière correspondante si bien que les extrémités du filetage et du taraudage 520, 530 se recouvrent intimement. Pendant l'utilisation, le boulon 7 est introduit par la première moitié 5 et la seconde moitié 6 est vissée sur la première afin qu'une force axiale de traction et de compression soit créée entre le taraudage 530 et le boulon 7 aux emplacements H et I. Lorsque la seconde moitié 6 est emmanchée pour être serrée sur la tige 52 de la première moitié 5, une coopération en butée est obtenue à l'emplace- ment G, et une force axiale de traction et de compression est créée à l'emplacement K alors qu'un contact élastique par butée est obtenu aux positions J entre le filetage de la tige courte 52 de la première moitié 5 et le taraudage du premier tronçon 610 de la seconde moitié 6. En consé- quence, la coopération obtenue avec le demi-écrou 5 selon l'invention est plus robuste que celle qui est décrite dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique. Comme décrit précédemment, la structure perfec- tionnée de la première moitié 1 de l'organe à écrou permet une coopération élastique par butée avec la seconde moitié 2 et le boulon 3. Ainsi, la fixation des objets 90 par l'ensemble formé par l'écrou et le boulon, comprenant le demi-écrou 1 selon l'invention, est plus robuste que celle de l'ensemble à écrou et boulon classique. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux demi-écrous qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Demi-écrou (1) ayant une courte tige (12) qui a un filetage (120) et une paroi interne (13) délimitant un trou axial, la paroi interne (13) ayant un taraudage (130), le taraudage (130) du demi-écrou (1) ayant un premier pas, le filetage (120) du demi-écrou (1) ayant un second pas différent du premier, le filetage et le taraudage (120, ) étant pratiquement concentriques l'un à l'autre, le filetage (120) du demiécrou (1) étant délimité par un grand rayon et un petit rayon (dl, d2) qui sont pratique- ment constants, le taraudage (130) du demi-écrou (1) étant délimité par un grand rayon et un petit rayon (d3, d4) qui sont pratiquement constants, le demi-écrou (1) étant caractérisé en ce que le taraudage (130) a une demi-largeur (X) constante qui est supérieure à la différence entre le petit rayon du filetage et le grand rayon du taraudage (d2, d3). 2. Demi-écrou (1) selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le petit rayon (d2) du filetage (120) équivaut au grand rayon (d3) du taraudage (130). 3. Demi-écrou (1) selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le grand rayon (d3) du taraudage (130) est supérieur au petit rayon (d2) du filetage (120). 4. Demi-écrou (1) selon la revendication 1, caracté- risé en ce que le taraudage (130) a un pas supérieur au pas du filetage (120).