Brevet FR2919361A1 — publié le 20090130

GOUPILLE DE VERROUILLAGE D'UN ECROU SUR UN AXE FILETE La présente invention est relative à un dispositif de verrouillage d'un écrou vissé sur un axe fileté, dans le but d'assembler par serrage de l'écrou une première pièce à une autre pièce solidaire de l'axe fileté, ainsi qu'à un procédé de montage d'une telle goupille. 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 assemblage de roues de voiture sur leur fusée. 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 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 10, assemblé à sa fusée respective 12 dont une extrémité est un axe fileté 14. Le moyeu 10 est fixé au moyen d'un écrou hexagonal conventionnel 20, d'une bague d'arrêt 22 et d'une goupille épingle (ou bêta) de sécurité associée 24, ces trois pièces étant visibles à la figure 2. Afin de permettre la mise en place de ces moyens de verrouillage de l'écrou 20, l'axe 14 de la fusée 12 est, de manière connue, pourvu d'un perçage transversal apte à permettre l'insertion du segment rectiligne 241 de la goupille 24. De manière également connue, la bague d'arrêt 22 est pourvue d'une jupe 221 de forme intérieure hexagonale, apte à coopérer avec la forme extérieure de l'écrou 20, et à l'opposé de cette première jupe une seconde jupe 222 cylindrique, évasée à son extrémité libre et pourvue de plusieurs paires d'encoches (231, 232) diamétralement opposées deux à deux, de manière à permettre le passage du segment rectiligne 241 de la goupille 24. Le montage s'effectue ainsi : une fois l'écrou convenablement serré, la bague d `arrêt 22 est positionné sur ce dernier de manière qu'une des paires d'encoches (231, 232) soit alignée avec le perçage de l'axe fileté 14 (cf. figure 1), puis la goupille 24 est insérée dans l'ensemble formée par ladite paire d'encoches et par le perçage. Ainsi la goupille 24 bloque, axialement et en rotation, la bague d'arrêt 22, et, par conséquent, l'écrou 20. 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 14. En effet, il ne doit y avoir aucun obstacle dans un rayon au moins égal à la hauteur H de la goupille 24, de manière à permettre son insertion dans le perçage de l'axe 14. 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 14 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 30 de roue est telle que, une fois celui-ci positionné sur sa fusée 32 respective, l'extrémité de l'axe fileté 34 de cette dernière est située à l'intérieure d'une cavité cylindrique 301 dont le diamètre n'est pas suffisant pour permettre le montage d'une goupille épingle classique telle que représentée à la figure 2. L'objectif de l'invention est de pallier cet inconvénient en proposant une goupille 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 la bague d'arrêt ou de l'axe fileté et de son perçage. Ainsi l'invention concerne une goupille de verrouillage d'un écrou vissé sur un axe fileté, destinée à coopérer avec une bague d'arrêt positionnée sur l'écrou, et comprenant : - un premier élément cylindrique destiné à être inséré, à travers une encoche, pratiquée dans la bague d'arrêt, dans un perçage transversal pratiqué sur l'axe fileté afin d'immobiliser l'écrou en rotation par rapport à l'axe fileté, - un deuxième élément en liaison pivot avec le premier élément afin que le deuxième élément puisse être rabattu de manière à enserrer la bague d'arrêt, empêchant ainsi le premier élément de se dégager de sa position. Dans une réalisation, le deuxième élément comprend une portion conformée en arc de cercle, de manière à épouser le contour de la bague d'arrêt lorsque la goupille est en position verrouillée. Dans une réalisation, lorsque la goupille est en position de verrouillage, la portion en arc de cercle du second élément est dans le même plan que le premier élément. Dans une réalisation, le deuxième élément est élastiquement déformable. Dans une réalisation, la longueur du premier élément cylindrique est telle que ledit premier élément cylindrique ne peut pas traverser l'axe fileté. L'invention concerne également un système de verrouillage d'un écrou vissé sur un axe fileté, comprenant une goupille selon l'une quelconque des revendications précédentes et une bague d'arrêt positionnée sur l'écrou, ladite bague d'arrêt est pourvue d'une jupe cylindrique, évasée à son extrémité libre et pourvue de plusieurs paires d'encoches, de manière à permettre le passage du premier élément de la goupille. Enfin, l'invention concerne un procédé de montage d'une goupille de verrouillage d'un écrou vissé sur un axe fileté, la goupille étant destinée à coopérer avec une bague d'arrêt positionnée sur l'écrou, le procédé comprenant les étapes suivantes : - insertion d'un premier élément cylindrique de la goupille, à travers une encoche, pratiquée dans la bague d'arrêt, dans un perçage transversal pratiqué sur l'axe fileté afin d'immobiliser l'écrou en rotation par rapport à l'axe fileté, - rotation d'un second élément en liaison pivot avec le premier élément, afin de rabattre le second élément de manière que celui-ci enserre la bague d'arrêt, empêchant ainsi le premier élément de se dégager de sa position.35 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description faite ci-dessous, cette dernière étant effectuée à titre descriptif et non limitatif en faisant référence aux figures ci-après sur lesquelles: la figure 1, déjà décrite, représente un dispositif de l'art antérieur, dans lequel l'écrou est verrouillé au moyen d'une goupille connue la figure 2, déjà décrite, représente un écrou, une bague d'arrêt et une goupille tels qu'utilisés pour l'assemblage de la figure 1, la figure 3 représente le montage d'un moyeu de roue ne permettant pas l'emploi d'une goupille connue, la figure 4 représente une goupille selon l'invention, la figure 5 représente une bague d'arrêt connue, la figure 6 représente une portion d'une fusée de véhicule automobile connue, les figures 7a, 7b, 8a, 8b, représentent les étapes de montage d'une goupille conforme à l'invention. Comme décrit précédemment, la figure 3 montre l'assemblage d'un moyeu 30 de roue dont la forme et les dimensions ne permettent pas de bloquer l'écrou 20 de la figure 2 avec une goupille classique, c'est-à-dire une 20 goupille épingle (ou bêta). En effet, dans cette configuration, l'extrémité libre de l'axe fileté 34, pourvu d'un perçage transversal 341, est située à l'intérieur d'une cavité cylindrique 301 dont le diamètre est trop petit pour permettre le montage d'une goupille telle que la goupille 24 représentée à la figure 2. On voit en effet que l'espace disponible entre l'axe fileté 34 et la paroi de la cavité 301 est très 25 restreint. La figure 4 montre une goupille 40 selon l'invention qui s'adapte, entre autres, à cette configuration particulière. La goupille 40 comprend un premier élément 42 formant un tronçon cylindrique de longueur I et d'axe XX'. Ce premier élément 42 comporte une extrémité libre 421 et est, à son extrémité 30 opposée 422 en liaison pivot selon un axe YY' perpendiculaire à l'axe XX' avec une extrémité 441 d'un deuxième élément 44. Ce deuxième élément 44 comprend un premier tronçon 442 conformé en arc de cercle, d'un angle au moins égal à 180 , formant ainsi un demi tore, et solidaire d'un deuxième tronçon 443 formant un cylindre, dont l'extrémité libre est recourbée de manière 35 à former un troisième tronçon cylindrique 444 parallèle au tronçon 443, les deux 10 15 dits tronçons cylindriques 443 et 444 étant liés par un tronçon de liaison 445, avantageusement en forme de U. Comme nous le verrons plus bas, le tronçon 444 a essentiellement pour fonction de faciliter la préhension par un opérateur. La goupille 40 selon l'invention est adaptée à une bague d'arrêt classique telle que représentée aux figures 2 et 5. De même, la fusée 32 partiellement représentée à la figure 6 est de type connu, et il n'est pas nécessaire qu'elle soit modifiée pour coopérer avec une goupille 40 selon l'invention. Dans ce but, le diamètre intérieur de la portion torique 442 est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la jupe 222 de la bague d'arrêt 22, et la longueur I du premier élément 42 est telle que ce dernier peut être inséré à la fois dans une des encoches (231, 232) pratiquée sur la jupe 222 et dans le perçage 341 de l'axe fileté 34. Les figures 7a, 7b, 8a, et 8b montrent les étapes successives aboutissant au montage d'une goupille selon l'invention. Sur les figure 7a et 7b, le moyeu de roue 30 est déjà positionné sur sa fusée respective 32, un écrou a été vissé puis serré sur l'axe fileté 34 de la fusée 32, puis la bague d'arrêt 22 a été positionnée sur l'écrou de manière à ce qu'une des paires d'encoches (231, 232) soit alignée avec le perçage 341. Sur cette même figure, la première étape de mise en place de la goupille 40 est représentée : l'opérateur, tenant la goupille 40 grâce au tronçon 444 vient insérer le premier élément 42 dans l'une des deux encoches (231, 232) disposées au regard du perçage de l'axe fileté 34. Une fois correctement inséré, le premier élément 42 ne traverse pas complètement l'axe fileté 34 comme c'est le cas avec une goupille de l'art antérieur (voir figure 1). La longueur I de ce deuxième élément 42 est donc inférieure à celle d'une goupille de l'art antérieur et, comme représenté aux figures 7a et 7b, cette longueur réduite permet à l'opérateur d'engager ladite goupille 40 selon l'invention dans la cavité cylindrique 301 et donc malgré les conditions d'accès limitées. Une fois que le premier élément 42 est correctement inséré dans le perçage 341 de l'axe 34, l'opérateur rabat le deuxième élément 44 (vers le bas dans la configuration représentée sur les figures), jusqu'à ce que la portion torique 442 du deuxième élément 44 soit positionnée contre le contour de la jupe 222 de la bague d'arrêt 22, comme montré sur les figures 8a et 8b. L'action de rabattre ce deuxième élément 44 est effectuée par pivotement du deuxième élément 44 par rapport au premier élément 42 qui est fixe car inséré dans le perçage 341 de l'axe 34. Cette action peut en outre nécessiter de déformer légèrement le deuxième élément 44 en jouant sur son élasticité, de manière à permettre le contournement de la partie évasée de la jupe 222, Une fois que la goupille 40 est correctement positionnée, cette partie évasée de la jupe 222 participe au maintien de la goupille 40 en empêchant que le deuxième élément 44 ne bouge. Les étapes nécessaires au démontage d'une goupille selon l'invention sont simplement inverses des étapes de montage. La forme de la goupille se révèle là encore très ergonomique puisque le tronçon 444, parallèle au tronçon 443 mais écarté de celui-ci, permet une bonne préhension et le deuxième élément 44 peut donc être saisi facilement. La goupille selon l'invention peut être réalisée dans tout matériau présentant les caractéristiques nécessaires d'élasticité et de résistance, et notamment les aciers utilisés pour fabriquer les goupilles de type connu. La goupille conforme à l'invention permet donc d'assurer une fonction de blocage axial et en rotation tout aussi performant qu'une goupille conventionnelle, tout en ne nécessitant qu'un espace très restreint pour en effectuer le montage. De plus, elle est parfaitement adaptable à toutes les configurations dans lesquelles on utilise une goupille classique. REVENDICATIONS 1. Goupille (40) de verrouillage d'un écrou (20) vissé sur un axe fileté (34), destinée à coopérer avec une bague d'arrêt (22) positionnée sur l'écrou (20), et comprenant : - un premier élément cylindrique (42) destiné à être inséré, à travers une encoche (231, 232) pratiquée dans la bague d'arrêt (22), dans un perçage (341) transversal pratiqué sur l'axe fileté (34) afin d'immobiliser l'écrou (20) en rotation par rapport à l'axe fileté (34), - un deuxième élément (44) en liaison pivot avec le premier élément (42) afin que le deuxième élément (44) puisse être rabattu de manière à enserrer la bague d'arrêt (22), empêchant ainsi le premier élément (42) de se dégager de sa position. 2. Goupille de verrouillage selon la revendication 1, dans laquelle le deuxième élément (44) comprend une portion (442) conformée en arc de cercle, de manière à épouser le contour de la bague d'arrêt (22) lorsque la goupille est en position verrouillée. 3. Goupille de verrouillage selon la revendication 2, dans laquelle, lorsque celle-ci est en position de verrouillage, la portion (442) du second élément (44) est dans le même plan que le premier élément (42). 4. Goupille de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le deuxième élément (44) est élastiquement déformable. 5. Goupille de verrouillage selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle la longueur (I) du premier élément cylindrique (42) est telle que ledit premier élément cylindrique (42) ne peut pas traverser l'axe fileté (34). 6. Système de verrouillage d'un écrou (20) vissé sur un axe fileté (34), comprenant une goupille (40) selon l'une quelconque des revendications précédentes et une bague d'arrêt (22) positionnée sur l'écrou (20), ladite bague d'arrêt est pourvue d'une jupe (222) cylindrique, évasée à son extrémité libre et pourvue de plusieurs paires d'encoches (231, 232) de manière à permettre le passage du premier élément (42) de la goupille (40). 7. Procédé de montage d'une goupille (40) de verrouillage d'un écrou (20) vissé sur un axe fileté (34), la goupille (40) étant destinée à coopérer avec une bague d'arrêt (22) positionnée sur l'écrou (20), le procédé comprenant les étapes suivantes :- insertion d'un premier élément (42) cylindrique de la goupille (40), à travers une encoche (231, 232) pratiquée dans la bague d'arrêt (22), dans un perçage (341) transversal pratiqué sur l'axe fileté (34) afin d'immobiliser l'écrou (20) en rotation par rapport à l'axe fileté (34), - rotation d'un second élément (44) en liaison pivot avec le premier élément (42), afin de rabattre le second élément (44) de manière que celui-ci enserre la bague d'arrêt (22), empêchant ainsi le premier élément (42) de se dégager de sa position.