Brevet FR2892786A1 — publié le 20070504

Ensemble vis-écrou à protection anticorrosion La présente invention se rapporte à un ensemble vis-écrou à organes roulants, notamment mais non exclusivement, pour les applications aéronautiques. Dans ces applications particulières, il est nécessaire de prévoir des organes de sécurité pour la fixation des ensembles vis-écrou et il est alors usuel de doubler les moyens de fixation. Aussi, l'ensemble vis-écrou io comprend généralement un écrou primaire et un écrou secondaire dans lesquels une vis à bille par exemple, est montée à rotation. En mode de fonctionnement normal, la vis coopère avec l'écrou primaire, tandis que l'écrou secondaire est maintenu en position fixe par rapport à l'écrou primaire de manière à ce que ladite vis ne soit pas en portée dans l'écrou 15 secondaire. De la sorte, l'écrou secondaire n'étant pas sollicité en mode de fonctionnement normal, il est alors intact lorsque l'écrou primaire devient défaillant et qu'il s'y substitue. Toutefois, il est absolument nécessaire de détecter l'instant où l'écrou primaire devient défaillant et où l'écrou secondaire devient alors 20 opérationnel. Car en effet, cet écrou secondaire n'a pour fonction que de suppléer l'écrou primaire et il n'en possède pas toutes les caractéristiques pour fonctionner normalement et notamment dans la durée. Aussi, les écrous présentent respectivement des bords libres cylindriques et ils sont montés dans le prolongement l'un de l'autre, de 25 telle façon qu'au moins une partie des bords libres cylindriques soit radialement en regard d'une partie de l'autre bord libre cylindrique. Les deux écrous sont alors maintenus à distance l'un de l'autre grâce à des pions radiaux traversant radialement les deux parties en regard. Ces pions radiaux sont généralement frangibles, de telle sorte que la détection 30 du passage d'une voie primaire où l'écrou primaire est en charge vers une voie secondaire ou l'écrou secondaire devient en charge, est alors sensible et mesurable au moment de la rupture des pions. 2 2892786 Toutefois, ces écrous sont généralement réalisés en aciers spéciaux, faiblement alliés, et nécessitant par conséquent une protection de surface contre la corrosion, par exemple du type cadmiage. Aussi, toute opération de perçage ultérieure, et plus particulièrement de contre- 5 perçage, notamment pour y insérer les pions, provoque une destruction locale de la surface ainsi protégée. Cette altération de la surface augmente alors la sensibilité à la corrosion. Un problème qui se pose alors, et que vise à résoudre la présente invention, est de fournir un ensemble vis-écrou dont les bords libres io percés et assemblés, résistent à la corrosion. Dans ce but, la présente invention propose un ensemble vis-écrou à organe roulant, comprenant un écrou primaire et un écrou secondaire, une vis étant montée à rotation dans lesdits écrous, lesdits écrous présentant respectivement des bords libres cylindriques, lesdits écrous 15 étant montés dans le prolongement l'un de l'autre, de façon qu'au moins une partie de l'un desdits bords libres cylindriques soit radialement en regard d'une partie de l'autre bord libre cylindrique, les deux parties en regard étant contre-percées radialement, au moment de l'assemblage, pour recevoir au moins un pion radial, ledit pion radial étant destiné à 20 maintenir lesdits écrous ensemble ; et selon l'invention, au moins une desdites parties présente une portion dans laquelle est inséré un insert auto-passivable ; ledit insert auto-passivable étant percé pour recevoir ledit pion radial, par quoi ladite partie de bord libre résiste à la corrosion après perçage. 25 Ainsi, une caractéristique de l'invention réside dans l'utilisation d'un insert auto-passivable, adapté à être percé in situ au moment de l'assemblage des deux écrous, primaire et secondaire, sans avoir à réusiner ces deux écrous en aciers spéciaux. De la sorte, leur surface n'est pas dénaturée et ils peuvent résister normalement à la corrosion 30 notamment. II n'est donc pas nécessaire de retraiter les bords libres pour les préserver. Bien évidemment, des orifices sont respectivement ménagés au préalable dans les deux écrous, avant leur traitement de 3 2892786 surface visant à les protéger de la corrosion, de manière à pouvoir y insérer ultérieurement pour l'un, le corps du pion radial et pour l'autre l'insert auto-passivable en question. En revanche, l'insert auto-passivable, et c'est là sa qualité première, 5 après avoir été percé, présente une surface percée qui s'oxydera naturellement à l'air et formera une couche protectrice de toute corrosion ultérieure. Par ailleurs, selon une variante de réalisation, lesdites deux parties présentent respectivement chacune une portion dans laquelle est inséré io un insert auto-passivable. De la sorte, les deux écrous sont reliés par un pion radial qui traverse les deux inserts. On préserve ainsi à la fois l'écrou secondaire et l'écrou primaire en cas de besoin. Selon un mode de mise en oeuvre de l'invention particulièrement avantageux, lesdits écrous étant montés sensiblement coaxiaux autour de 15 ladite vis, ledit insert auto-passivable est inséré dans une desdites parties de bord libre comprise entre ladite vis et l'autre partie de bord libre. De la sorte, le pion radial pourra être introduit depuis l'extérieur de l'écrou primaire, par exemple, dans lequel un orifice primaire a déjà été pratiqué, et être engagé à travers l'insert qui lui est préalablement inséré dans un 20 orifice secondaire ménagé au préalable dans le bord libre cylindrique de l'écrou secondaire. En outre, et selon un mode de mise en oeuvre de l'invention préférentielle, ledit insert est monté, dans une certaine limite d'amplitude, coulissant selon une direction sensiblement tangentielle à une 25 circonférence dudit bord libre. De la sorte, lesdits écrous sont généralement liés en rotation grâce à des rainures de reprise de couple conjuguées à des pions de reprise de couple, les pions radiaux sécables sont alors préservés en cas d'inversement de charge dans la rotation des écrous primaire et secondaire, l'un par rapport à l'autre. En effet, les pions 30 radiaux sécables ne jouent leur rôle que dans le cas où les écrous primaire et secondaire son entraînés en mouvement, axialement l'un par rapport à l'autre. 4 2892786 Par ailleurs, et selon une variante de réalisation de l'invention particulièrement avantageuse, l'insert auto-passivable est réalisé en acier inoxydable. L'acier inoxydable présente l'avantage de développer naturellement à sa surface directement à l'air, une couche protectrice de 5 la corrosion. D'autres particularités et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d'un mode particulier de réalisation de l'invention, donné à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés sur lesquels : io - la figure 1 est une vue schématique en coupe axiale d'un ensemble vis-écrou conforme à l'invention ; et, - la figure 2 est une vue schématique en perspective d'un élément illustré sur la figure 1. La figure 1 montre un écrou primaire 10 et un écrou secondaire 12 15 situés dans le prolongement l'un de l'autre, et une vis 14 d'axe A, montée à rotation dans les deux écrous 10, 12. Le système vis-écrou entre l'écrou primaire 10 et la vis 14 est ici un système à billes, où un chemin de passage 16 permet la circulation des billes entre la vis 14 et l'écrou primaire 10. 20 Les vis à billes sont largement utilisées dans l'industrie aéronautique pour les commandes de surface assurant le pilotage d'un avion, lorsque l'on veut transformer un mouvement de rotation en translation avec un rendement important de l'ordre de 95 %. L'écrou primaire 10 est celui qui porte la charge en mode de 25 fonctionnement normal, c'est-à-dire que la vis 14 est en portée contre cet écrou primaire 10 par l'intermédiaire des billes, en revanche l'écrou secondaire 12, est lui destiné à être en charge lorsque l'écrou primaire 10 est défectueux. Aussi, il ne présente pas de moyens de circulation de billes, mais simplement des filets hélicoïdaux 18 classiques. 30 En revanche, les deux écrous 10, 12 sont maintenus à distance l'un de l'autre, grâce à des moyens que l'on va décrire ci-après, selon la direction de l'axe A de la vis 14 de façon à ce que la vis 14 présente un 5 2892786 jeu avec l'écrou secondaire 12 pour qu'il ne soit pas en charge précisément. L'écrou primaire 10 présente un premier bord libre cylindrique 20 de symétrie circulaire, tandis que l'écrou secondaire 12 présente lui un 5 second bord cylindrique 22 dont le diamètre est inférieur à celui du premier bord libre 20. Ainsi, le second bord libre 22 est engagé partiellement dans le premier bord libre 20 de telle sorte que le second bord libre 22 présente une surface externe 24 étendue en regard d'une surface interne 26 du premier bord libre 20. De la sorte, les écrous, io primaire 10 et secondaire 20, vont pouvoir être reliés radialement et ainsi être liés en translation l'un par rapport à l'autre selon l'axe A de la vis 14. Par ailleurs, les écrous 10, 12 sont réalisés en aciers faiblement alliés, pour lesquels tout usinage postérieur à leur traitement de surface visant à les protéger de la corrosion, provoque une dénaturation locale de 15 cette surface usiné et par conséquent une moindre résistance vis-à-vis de la corrosion. L'objet de l'invention réside ainsi dans la préparation de ces écrous 10, 12 avant leur traitement de surface puis, durant leur montage dans l'insertion d'un insert auto-passivable du type en acier inoxydable, titane ou même superalliage, qui puisse être percé au moment de ce 20 montage sans précautions particulières vis-à-vis de sa surface, afin de recevoir une partie d'un pion radial. Ainsi, le second bord libre 22 de l'écrou secondaire 12 présente deux portions 28,30 diamétralement opposées, dans lesquelles sont ménagés des logements aptes à recevoir respectivement un insert auto- 25 passivable 32. Par ailleurs, le premier bord libre 20 de l'écrou primaire 10 présente lui parallèlement, deux perçages 34 diamétralement opposés également et adaptés à venir en regard des inserts auto-passivables 32. Bien évidemment, ces deux perçages 34 ont été ménagés avant le traitement de l'écrou primaire 10. 30 Au moment de l'assemblage des deux écrous 10,12 un trou est ménagé dans les inserts autopassivables 32 sans atteindre la surface du second bord libre 22 et ensuite, un pion radial 36 est engagé en travers 6 2892786 des perçages 34 dans les trous des inserts auto-passivables 32. Le pion radial 36, présente une partie supérieure maintenue au travers du perçage 34 et une partie inférieure engagée dans l'insert auto-passivable 32 de telle sorte qu'ils bloquent en translation les deux écrous 10, 12 l'un 5 par rapport à l'autre selon l'axe A de la vis 14. Ainsi qu'on l'expliquera ci-après en référence à la figure 2, les inserts auto-passivables 32 sont suffisamment volumineux afin que, lors de la réalisation des avant-trous, il n'y ait pas d'échauffement local du second bord libre 22 de l'écrou secondaire 12, ce qui dénaturerait sa surface durcie. io La figure 2 montre partiellement l'écrou secondaire 12 en perspective présentant le second bord libre 22 et une seule portion 28 dans laquelle est ménagé un logement 40 apte à recevoir un insert autopassivable 32. Le logement 40 est ici oblong et il s'étend dans le second bord libre 22 selon une direction tangentielle Tg à une circonférence dudit 15 bord libre 22, en définissant deux premiers bords opposés 42, 44 sensiblement parallèles entre eux et à ladite direction tangentielle Tg. Par ailleurs, l'insert auto-passivable 32 est également de forme oblongue, et il présente deux seconds bords opposés 46, 48 adaptés à venir respectivement en appui contre les premiers bords opposés 42, 44. De la 20 sorte, l'insert auto-passivable 32 est solidaire en translation du second bord libre 22 selon une direction perpendiculaire à la direction tangentielle Tg et à une direction parallèle à l'axe A de la vis 14 qui n'apparaît pas sur cette figure 2. Sur cette figure 2, l'insert auto-passivable 32 présente une forme 25 correspondant exactement à la forme du logement 40 de telle sorte qu'il y est engagée et bloqué selon la direction tangentielle Tg. II peut aussi y être collé. En revanche, selon un mode de mise en oeuvre non représenté ici, l'insert auto-passivable 32 présente des dimensions inférieures à celles du 30 logement 40 de manière à pouvoir jouer en translation dans ce logement 40 selon la direction tangentielle Tg. Néanmoins, il est toujours bloqué en translation selon la direction A de la vis 14 de manière à pouvoir 7 2892786 solidariser les deux écrous primaire 10, et secondaire 12 en translation l'un par rapport à l'autre. Lorsque le pion radial 34 est un pion adapté au cisaillement, l'insert auto-passivable 32 est choisi, par exemple, de manière à être plus dur 5 que les écrous dans lequel il est inséré, de manière à améliorer le cisaillement du pion radial lorsque les deux écrous 10,12 sont entraînés en mouvement axial l'un par rapport à l'autre. 8 REVENDICATIONS 1. Ensemble vis-écrou à organe roulant, comprenant un écrou primaire (10) et un écrou secondaire (12), une vis (14) étant montée à rotation dans lesdits écrous (10,12), lesdits écrous présentant respectivement des bords libres cylindriques (20, 22), lesdits écrous étant montés dans le prolongement l'un de l'autre, de façon qu'au moins une partie de l'un desdits bords libres cylindriques (20, 22) soit radialement en io regard d'une partie de l'autre bord libre cylindrique, les deux parties en regard étant percées radialement pour recevoir au moins un pion radial (36), ledit pion radial étant destiné à maintenir lesdits écrous ensemble ; caractérisé en ce qu'au moins une desdites parties présente une portion dans laquelle est inséré un insert auto-passivable (32) ; 15 et en ce que ledit insert auto-passivable (32) est percé pour recevoir ledit pion radial (36), par quoi ladite partie de bord libre (20, 22) résiste à la corrosion après perçage. 2. Ensemble vis-écrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lesdits écrous (10, 12) étant montés sensiblement coaxiaux autour 20 de ladite vis (14), ledit insert auto-passivable (32) est inséré dans une desdites parties de bord libre comprise entre ladite vis (14) et l'autre partie de bord libre. 3. Ensemble vis-écrou selon la revendication 2, caractérisé en ce que le bord libre cylindrique (20) dudit écrou primaire (10) est engagé 25 dans le bord libre cylindrique (22) dudit écrou secondaire (12). 4. Ensemble vis-écrou selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit insert auto-passivable (32) est monté coulissant selon une direction sensiblement tangentielle à une circonférence dudit bord libre (20, 22). 30 5. Ensemble vis-écrou selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit insert auto-passivable (32) est en acier inoxydable. 6. Ensemble vis-écrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites deux parties présentent respectivement chacune une portion dans laquelle est inséré un insert auto-passivable.5