Brevet FR2921704A1 — publié le 20090403

ASSEMBLAGE SECURISE D'UNE PREMIERE PIECE SUR UNE DEUXIEME PIECE AU MOYEN D'UN ORGANE DE VISSAGE La présente invention est relative à un assemblage d'une première pièce sur une deuxième pièce au moyen d'un organe de vissage, par exemple un écrou vissé sur un axe fileté solidaire de la deuxième pièce ou une vis coopérant avec un taraudage ménagée dans la deuxième pièce, ainsi qu'à un procédé d'assemblage des deux pièces. Io Elle concerne plus particulièrement un assemblage sécurisé de deux pièces au moyen d'un organe de vissage, ledit assemblage comprenant un organe de verrouillage en rotation de cet organe de vissage afin de le maintenir en position de serrage des deux pièces. 15 L'utilisation de moyens de verrouillage d'un écrou sur son axe fileté respectif pour l'empêcher de se desserrer de cet axe est souvent requise, particulièrement lorsque l'assemblage est soumis à des vibrations, ce qui est le cas par exemple des assemblages de moyeux de roue de voiture sur leur fusée. 20 II est connu par exemple d'utiliser une goupille traversant diamétralement l'écrou et l'axe fileté, empêchant ainsi tout mouvement de rotation de l'écrou autour de son axe fileté, et ainsi son desserrage. Un tel montage est très utilisé, par exemple dans l'industrie automobile, ou il permet un verrouillage sûr et peu 25 coûteux. Les figures 1 et 2 montrent ainsi un montage conventionnel d'une roue de véhicule automobile. La figure 1 montre un moyeu de roue 7, assemblé à sa fusée respective 8 dont une extrémité est un axe fileté 70. Le moyeu 7 est fixé 30 au moyen d'un écrou hexagonal conventionnel 80, d'une bague d'arrêt 81 et d'une goupille épingle (ou bêta) de sécurité associée 82, ces trois pièces étant visibles à la figure 2. Afin de permettre la mise en place de ces moyens de verrouillage de l'écrou 80, l'axe 70 de la fusée 7 est, de manière connue, pourvu d'un perçage transversal 71 apte à permettre l'insertion du segment rectiligne 821 de la goupille 82. De manière également connue, la bague d'arrêt 81 est pourvue d'une première jupe 811 de forme intérieure hexagonale, apte à coopérer avec la forme extérieure de l'écrou 80, et à l'opposé de cette première jupe 811 une seconde jupe 812 cylindrique, évasée à son extrémité libre et pourvue de plusieurs paires d'encoches 813, 814 diamétralement opposées deux à deux, de manière à permettre le passage du segment rectiligne 821 de la goupille 82. Le montage s'effectue ainsi : une fois l'écrou 80 convenablement serré, la bague d'arrêt 81 est positionnée sur ce dernier de manière qu'une des paires d'encoches 813, 814 soit alignée avec le perçage 71 de l'axe fileté 70 (cf. figure 1), puis la goupille 82 est insérée dans l'ensemble formée par ladite paire d'encoches et par le perçage. Ainsi la goupille 82 bloque, axialement et en rotation, la bague d'arrêt 81, et, par conséquent, l'écrou 80. Un tel dispositif de verrouillage de l'écrou est simple et efficace, mais présente l'inconvénient de nécessiter un espace important autour de l'axe fileté 70. En effet, il ne doit y avoir aucun obstacle dans un rayon au moins égal à la hauteur H de la goupille 82 à partir de la surface de l'axe fileté 70, de manière à permettre son insertion dans le perçage 71 de l'axe 70. L'assemblage de la figure 1 est une configuration dans laquelle cette condition est remplie. Cependant, dans certains cas, la forme des pièces ne fournit pas le dégagement nécessaire autour de l'axe fileté 70 pour permettre une insertion et/ou une extraction facile de la goupille. La figure 3 montre ainsi un exemple d'un tel cas : la forme du moyeu 1 de roue est telle que, une fois celui-ci positionné sur sa fusée 2 respective, l'extrémité de l'axe fileté 20 de cette dernière est située à l'intérieure d'une cavité cylindrique 10 dont le diamètre n'est pas suffisant pour permettre le montage d'une goupille épingle classique (telle que représentée à la figure 2) dans le perçage 21 de l'axe fileté 20. L'objectif de l'invention est de pallier cet inconvénient en proposant un organe de verrouillage dont la forme et l'encombrement permettent son montage dans des conditions d'accès limitée par l'espace disponible autour du perçage de l'axe fileté, assurant un blocage aussi performant que les goupilles connues, et ne nécessitant aucune adaptation ou modification de l'écrou, de l'axe fileté et de son perçage. A cet effet, elle propose un assemblage d'une première pièce, par exemple un moyeu de roue, sur une deuxième pièce, par exemple une fusée, Io au moyen d'un organe de vissage, ledit organe de vissage étant disposé au sein d'une cavité de la première pièce lorsqu'il est en position de serrage, comprenant un organe de verrouillage en rotation de l'organe de vissage, caractérisé en ce que ledit organe de verrouillage est monté en force à l'intérieur de la cavité autour dudit écrou et présente une ouverture centrale de 15 forme adaptée pour coopérer avec la forme extérieure de l'écrou. L'organe de vissage est par exemple un écrou vissé sur un axe fileté solidaire de la deuxième pièce ou une vis coopérant avec un taraudage ménagée dans la deuxième pièce. En position de serrage, l'écrou ou la tête de 20 vis est disposé au sein de la cavité de la première pièce. L'organe de verrouillage assure le blocage en rotation de l'organe de vissage dans sa position de serrage, c'est-à-dire le blocage en rotation de l'écrou sur l'axe fileté ou de la vis dans le taraudage. 25 Dans le cas d'un écrou vissé sur un axe fileté, l'organe de verrouillage conforme à l'invention ne nécessite pas de perçage sur l'axe fileté, réduisant ainsi le coût de production de l'axe fileté et donc de l'assemblage. De plus, l'organe de verrouillage coopère avec l'écrou et la cavité, et non avec l'axe fileté comme dans le cas d'une goupille de l'art antérieur, de sorte que la longueur de 30 l'axe fileté peut être réduite au strict minimum pour le vissage de l'écrou. Dans une réalisation particulière, l'organe de verrouillage se présente sous la forme d'une rondelle comportant une partie centrale dans laquelle est ménagée l'ouverture centrale et une bordure qui s'étend sur la pourtour de la partie centrale et qui est destinée à être en appui sur la paroi de la cavité de la première pièce. Selon une caractéristique, la bordure est inclinée par rapport à la partie centrale selon un angle prédéterminé. io Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - la rondelle présente une zone périphérique de liaison entre la partie centrale et la bordure de moindre épaisseur ; - la bordure de la rondelle est délimitée par une pluralité de dents s'étendant sur la périphérie de la bordure et destinées à venir en appui contre la paroi de 15 la cavité ; - les dents sont de forme triangulaire et se terminent en pointe ; - les dents triangulaires ne sont pas symétriques et se terminent par des pointes orientées dans le sens du dévissage de l'organe de vissage ; 20 Dans un mode de réalisation particulier, la paroi de la cavité présente des rainures à l'intérieur desquelles les dents peuvent se loger pour bloquer la rotation de l'organe de vissage dans le sens du dévissage. Afin de faciliter le désassemblage des deux pièces, la rondelle peut 25 présenter au moins une ligne de rupture qui est apte à se rompre lorsqu'on exerce dessus un effort prédéterminé. Préférentiellement, la rondelle est en acier. 30 En outre, la rondelle s'arcboute dans la cavité afin d'imposer un effort de résistance s'opposant au dévissage de l'écrou. 25 30 L'invention se rapporte également à un procédé d'assemblage d'une première pièce sur une deuxième pièce au moyen d'un organe de vissage, tel qu'un écrou vissé sur un axe fileté solidaire de la deuxième pièce ou une vis vissée dans un taraudage ménagée dans la deuxième pièce, ledit organe de vissage étant disposé au sein d'une cavité de la première pièce lorsqu'il est en position de serrage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - montage de la première pièce en appui sur la deuxième pièce ; -serrage de l'organe de vissage afin de solidariser les deux pièces entre elles, correspondant soit à un vissage de l'écrou sur l'axe fileté soit à un io vissage de la vis dans le taraudage associé ; - montage en force d'un organe de verrouillage comme décrit ci avant à l'intérieur de la cavité, selon un effort axial sensiblement parallèle à la direction de vissage (correspondant à la direction longitudinale de l'axe fileté ou de la vis une fois serrée) jusqu'à ce que l'organe de verrouillage enserre 15 l'organe de vissage dans son ouverture centrale. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans 20 lesquelles : la figure 1, déjà décrite, est une vue en coupe d'un assemblage de moyeu de roue sur une fusée, dans lequel l'écrou est verrouillé au moyen d'une goupille connue ; - la figure 2, déjà décrite, représente en perspective un écrou, une bague d'arrêt et une goupille tels qu'utilisés pour l'assemblage de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe d'un assemblage de moyeu de roue sur une fusée, dans lequel l'écrou est verrouillé au moyen d'un dispositif conforme à l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective de l'assemblage de la figure 3 ; - la figure 5 représente en perspective le dispositif de verrouillage conforme à l'invention ; - la figure 6 est une vue en coupe d'une variante d'assemblage de moyeu de roue sur une fusée conformément à l'invention. Comme décrit précédemment, la figure 3 montre l'assemblage d'un moyeu 1 de roue dont la forme et les dimensions ne permettent pas de bloquer l'écrou 3 avec une goupille classique, c'est-à-dire une goupille épingle 82 (ou bêta) illustrée aux figures 1 et 2. En effet, dans cette configuration, l'extrémité libre de l'axe fileté 20, pourvu d'un perçage transversal 21, est située à l'intérieur d'une cavité cylindrique 10 dont le diamètre est trop petit pour io permettre le montage d'une goupille telle que la goupille 82 représentée à la figure 2. On voit en effet que l'espace disponible entre l'axe fileté 20 et la paroi de la cavité 10 est très restreint. L'invention propose ainsi un assemblage d'une première pièce 1, ici le 15 moyeu de roue, sur une deuxième pièce 2, ici la fusée correspondante, au moyen d'un écrou 3 vissé sur un axe fileté 20 solidaire de la fusée 2, l'écrou 3 étant disposé au sein de la cavité 10 du moyeu de roue 1 lorsqu'il est en position de serrage sur l'axe fileté 20. Selon l'invention, l'assemblage comporte un organe de verrouillage 4 en rotation, et donc en translation, de l'écrou 3 sur 20 l'axe fileté 20. Cet organe de verrouillage 4 est monté en force à l'intérieur de la cavité 10 et vient entourer l'écrou 3 afin de pouvoir le bloquer en rotation. De la sorte, l'organe de verrouillage 4 coopère d'une part avec l'écrou 3 et d'autre part avec la paroi de la cavité 10. Ainsi, l'écrou 3 ne peut pas se dévisser, c'est-à-dire tourner autour de l'axe fileté 20 dans le sens du dévissage, car l'organe 25 de verrouillage 4 est monté en force dans la cavité 10, et freine donc la rotation de l'écrou 3 par frottement contre la paroi de la cavité 10. Lors de son montage en force, l'organe de verrouillage 4 peut partiellement s'incruster dans la paroi de la cavité 10, augmentant ainsi l'effort résistant au dévissage de l'écrou 3 et donc le verrouillage dudit écrou 3 en rotation. 30 Comme illustré en figure 5, l'organe de verrouillage 4 se présente sous la forme d'une rondelle comportant une ouverture centrale 40 de forme adaptée pour coopérer avec la forme extérieure de l'écrou 3 ; l'ouverture centrale 40 est avantageusement de forme complémentaire à la forme extérieure de l'écrou 3. Pour un écrou 3 à tête hexagonale, ainsi qu'illustré en figure 4, l'ouverture 40 de la rondelle de verrouillage 4 est également de forme hexagonale, ainsi qu'illustré en figure 5. Les dimensions de la rondelle de verrouillage 4, dans le plan de la rondelle 4, avant insertion dans la cavité 10 sont supérieures au diamètre de ladite cavité 10. De la sorte, la rondelle 4 se déforme axialement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe fileté 20, lorsque celle-ci entre en contact avec la paroi de la cavité 10 pour pouvoir pénétrer dans ladite cavité 10. De manière générale, la rondelle 4 se compose d'une partie centrale 41, dans laquelle est ménagée l'ouverture centrale 40, et d'une bordure 42 qui s'étend sur le pourtour de la partie centrale 41. Afin de faciliter le montage en force de la rondelle 4 dans la cavité 10, la bordure 42 de la rondelle 4 est inclinée par rapport à la partie centrale 41, selon un angle prédéterminé. Une fois monté autour de l'écrou 3, la bordure 42 est inclinée en direction de l'extrémité libre de l'axe fileté 20. Ainsi, lors du montage de la rondelle 4 dans la cavité 10, ladite rondelle 4 est présentée devant l'entrée de la cavité 10 jusqu'à ce que la bordure 42 vienne en butée contre le pourtour 11 délimitant l'entrée de la cavité 10. L'effort axial d'insertion de la rondelle 4 entraîne la déformation de cette dernière, la bordure 42 se courbant sous cet effort, pour pouvoir entrer à l'intérieur de la cavité 10. Une fois montée, l'inclinaison de la bordure 42 par rapport à la partie centrale est supérieure à l'inclinaison avant montage. En se déformant ainsi, la rondelle 4 prend fortement appui contre la paroi de cavité 10 pour exercer un effort de résistance suffisant pour empêcher l'écrou 3 de tourner, une fois que ladite rondelle 4 enserre ledit écrou 3 dans son ouverture 40. Afin d'augmenter cet effort de résistance, due à l'arc-boutement de la rondelle 4 dans la cavité 10, la bordure 42 peut être délimitée par une pluralité de dents 44 destinées à venir en appui contre la paroi de la cavité 10. Ces dents 44 s'étendent sur toute la périphérie de la bordure 42. Avantageusement, les dents 44 sont de forme triangulaire et se terminent donc par des pointes ; lesdites pointes pouvant s'incruster dans la paroi de cavité 10 et ainsi augmenter l'effort de résistance de la rondelle 4. Avantageusement, les dents triangulaires 44 ne sont pas symétriques et Io se terminent par des pointes orientées dans le sens du dévissage de l'écrou 3, correspondant sur la figure 4, au sens trigonométrique (ou antihoraire). De la sorte, si l'écrou 3 tourne dans le sens du dévissage, les pointes des dents 44 s'opposent fortement à ce mouvement de rotation en venant s'appuyer contre la paroi de cavité 10. 15 La zone périphérique de liaison 43 entre la partie centrale 41 et la bordure 42 peut être une zone de moindre épaisseur par rapport à la partie centrale 41 et à la bordure 42, afin de faciliter la déformation de la rondelle 4 lors de son insertion dans la cavité 10. 20 L'assemblage du moyeu de roue 1 sur la fusée 2 comporte ainsi les étapes suivantes : - montage du moyeu de roue 1 autour de la fusée 1, de sorte que l'axe fileté 20 vienne en saillie à l'intérieur de la cavité 10 et que le moyeu soit en butée 25 contre la fusée 2 ; - serrage de l'écrou 3 sur l'axe fileté 20 ; - montage en force de la rondelle 4 à l'intérieur de la cavité 10, selon un effort axial sensiblement parallèle à l'axe fileté 20, jusqu'à ce que la rondelle 4 enserre l'écrou 3 dans son ouverture centrale 40. 30 Le désassemblage nécessite de retirer la rondelle 4 de la cavité 10. Pour cela, il est nécessaire de rompre la rondelle 4. Avantageusement, la rondelle 4 présente au moins une ligne de rupture 45 qui est apte à se rompre lorsqu'on exerce un effort dessus prédéterminé avec un outil adéquat. Dans le mode de réalisation illustré en figure 5, la rondelle 2 présente deux lignes de rupture 45 diamétralement opposées et s'étendant radialement. La rupture de ces lignes 45 conduit à la destruction de la rondelle 4 en deux parties, que l'on pourra aisément retirer de la cavité 10 pour le dévissage de l'écrou 3. La rondelle 4 sera de préférence en acier, par exemple du type à haute résistance, afin de pouvoir imprimer un effort de résistance suffisant pour io verrouiller l'écrou 3 en rotation en s'incrustant par exemple dans la paroi de la cavité 10. De manière générale, la rondelle 4 est apte à se déformer axialement pour être montée en force dans la cavité 10. Afin d'augmenter l'effort de résistance au dévissage de la rondelle 4, la 15 paroi de la cavité 10 peut présenter une forme adaptée pour coopérer avec les dents 44 de la rondelle 4 afin de bloquer ladite rondelle 4 en rotation dans le sens du dévissage. La paroi de la cavité 10 présente par exemple des rainures ou créneaux à l'intérieur desquelles les dents 44 se logeront pour limiter le dévissage de l'écrou 3. 20 Comme illustré sur la figure 6, il est en outre envisageable que l'assemblage de la première pièce 1 sur la deuxième pièce 2 se fasse au moyen d'une vis, portant également la référence 3. La vis 3 est ainsi vissée dans la deuxième pièce 2, et plus particulièrement dans un taraudage ménagée 25 en conséquence dans ladite deuxième pièce 2. Ainsi, comme dans le cas précédent, la première pièce 1 vient en appui sur la deuxième pièce 2, et les deux pièces 1, 2 sont ensuite solidarisées entre elles au moyen de la vis 3. Une fois en position de serrage, la tête de la vis 3 est disposée au sein de la cavité 10. L'organe de verrouillage 4 présente donc une ouverture centrale de forme 30 adaptée pour coopérer avec la forme extérieure de la vis 3, et plus particulièrement la forme extérieure de la tête de vis. 5 Io L'invention peut donc être étendue à un organe de vissage, qui peut être un écrou 3 vissé sur un axe fileté 20 solidaire de la deuxième pièce 2 (voir figure 3) ou une vis coopérant avec un taraudage ménagée dans la deuxième pièce 2 (voir figure 6). Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres détails et améliorations peuvent être apportés à la rondelle selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de dents peuvent par exemple être réalisées. REVENDICATIONS 1. Assemblage d'une première pièce (1) sur une deuxième pièce (2) au moyen d'un organe de vissage (3), ledit organe de vissage (3) étant disposé au sein d'une cavité (10) de la première pièce (1) lorsqu'il est en position de serrage, comprenant un organe de verrouillage (4) en rotation de l'organe de vissage (3), caractérisé en ce que ledit organe de verrouillage (4) est monté en force à l'intérieur de la cavité (10) autour dudit organe de vissage (3) et présente une ouverture centrale (40) de Io forme adaptée pour coopérer avec la forme extérieure de cet organe de vissage (3). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de verrouillage (4) se présente sous la forme d'une rondelle comportant une 15 partie centrale (41) dans laquelle est ménagée l'ouverture centrale (40) et une bordure (42) qui s'étend sur la pourtour de la partie centrale (41) et qui est destinée à être en appui sur la paroi de la cavité (10) de la première pièce (1). 20 3. Assemblage selon la revendication 2, caractérisé en ce que la bordure (42) est inclinée par rapport à la partie centrale (41) selon un angle prédéterminé. 4. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 3, 25 caractérisé en ce que la rondelle (4) présente une zone périphérique de liaison (43) entre la partie centrale (41) et la bordure (42) de moindre épaisseur. 5. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, 30 caractérisé en ce que la bordure (42) de la rondelle (4) est délimitée par une pluralité de dents (44) s'étendant sur la périphérie de la bordure (42) et destinées à venir en appui contre la paroi de la cavité (10). 6. Assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que les dents (44) sont de forme triangulaire et se terminent en pointe. 7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les dents triangulaires (44) ne sont pas symétriques et se terminent par des pointes orientées dans le sens du dévissage de l'organe de vissage (3). 8. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, io caractérisé en ce que la paroi de la cavité (10) présente des rainures à l'intérieur desquelles les dents (44) peuvent se loger pour bloquer la rotation de l'organe de vissage (3) dans le sens du dévissage. 9. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, 15 caractérisé en ce que la rondelle (4) présente au moins une ligne de rupture (45) qui est apte à se rompre lorsqu'on exerce dessus un effort prédéterminé. 10. Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 9, 20 caractérisé en ce que la rondelle (4) est en acier. 11 Assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 10 caractérisé en ce que la rondelle (4) s'arcboute dans la cavité (10) afin d'imposer un effort de résistance s'opposant au dévissage de l'organe de 25 vissage (3). 12. Procédé d'assemblage d'une première pièce (1) sur une deuxième pièce (2) au moyen d'un organe de vissage (3), ledit organe de vissage (3) étant disposé au sein d'une cavité (10) de la première pièce (1) lorsqu'il 30 est en position de serrage, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - montage de la première pièce (1) en appui sur la deuxième pièce (2) ;- serrage de l'organe de vissage (3) afin de solidariser les deux pièces (1, 2) ; - montage en force d'un organe de verrouillage (4) conforme à l'une quelconque des revendications précédentes à l'intérieur de la cavité (10), selon un effort axial sensiblement parallèle à la direction de vissage, jusqu'à ce que l'organe de verrouillage (4) enserre l'organe de vissage (3) dans son ouverture centrale (40).