Brevet FR3098260A1 — publié le 20210108

Description Titre de l'invention : Boulon équipé d'un système de blocage en rotation permettant une immobilisation sans augmentation du couple de serrage mol j La présente demande se rapporte à un boulon équipé d'un système de blocage en rotation permettant une immobilisation sans augmentation du couple de serrage. [0002] Selon un mode dc réalisation illustré par les figures 1 à 3, un boulon 10, utilisé pour assembler de manière démontable au moins deux pièces 12.1, 12.2, comprend une vis 14 qui présente une tige filetée 14.1 et une tête 14.2 reliée à une extrémité de la tige filetée 14.1 ainsi qu'un écrou 16 qui présente un trou taraudé 16.1 configuré pour permettre le vissage de la tige filetée 14.1 de la vis 14. [0003] Pour conserver un couple de serrage donné en fonctionnement, le boulon 10 comprend un système de blocage en rotation. Selon un mode de réalisation, l'écrou 16 est un écrou à créneaux et le système de blocage en rotation comprend une épingle 18 ainsi qu'un orifice traversant 20 au niveau de la tige filetée 14.1 qui présente une section identique à celle de l'épingle 18. L'écrou 16 à créneaux comprend un prolongement tubulaire 22 qui présente des encoches longitudinales 24 (parallèles à l'axe de l'écrou 16) délimitant des créneaux 26. [0004] En fonctionnement, l'épingle 18 se loge dans deux encoches longitudinales 24 dia- métralement opposées et dans l'orifice traversant 20 de la tige filetée 14.1 pour immobiliser en rotation l'écrou 16 par rapport à la vis 14. [0005] Ce mode de réalisation n'est pas pleinement satisfaisant car deux encoches longi- tudinales 24 ne sont pas nécessairement disposées dans le prolongement de l'orifice traversant 20 de la tige filetée 14.1 quand le couple de sen-age souhaité est atteint. Par conséquent, pour mettre en place l'épingle 18, il est nécessaire de faire pivoter l'écrou 16 et d'augmenter le couple de sen-age pour faire coïncider deux encoches longitudinales 24 avec l'orifice traversant 20. Cette augmentation du couple induit nécessairement des contraintes supplémentaires sur le boulon et/ou sur les pièces 12.1, 12.2 assemblées. [0006] La présente invention vise à remédier à tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur. [0007] A cet effet, l'invention a pour objet un boulon comprenant : a, une vis comportant un axe longitudinal ainsi qu'une tige filetée pourvue d'une extrémité libre, d'un orifice traversant et d'au moins un filet présentant un premier angle d'hélice, b. un écrou présentant un trou taraudé configuré pour se visser sur la tige filetée, 2 c. un système de blocage en rotation, configure pour immobiliser l'écrou en rotation par rapport à la tige filetée, présentant une épingle se logeant dans l'orifice traversant de la tige filetée. [0008] Selon l'invention, le système de blocage comprend une bague de blocage, contigu& pour s'emmancher sur la tige filetée entre l'écrou et l'extrémité libre de la tige filetée, comportant une première face terminale orientée vers l'écrou en fonctionnement, une deuxième face terminale opposée à la première face terminale, un trou traversant débouchant au niveau des première et deuxième faces terminales ainsi qu'au moins un couple de fentes hélicoïdales configurécs pour loger une partie de l'épingle, chacune des fentes hélicoïdales présentant un fond distant de la deuxième face terminale et un deuxième angle d'hélice différent du premier angle d'hélice de la tige filetée, la bague de blocage et l'écrou présentant des formes coopérantes configurécs pour immobiliser en rotation la bague de blocage par rapport à l'écrou. [0009] Selon l'invention, quelle que soit la position angulaire de l'écrou, il est toujours possible de positionner la bague de blocage de manière à permettre la mise en place de l'épingle, et ce sans augmenter le couple de serrage [0010] Selon une autre caractéristique, la bague de blocage comprend une première surface de contact contre laquelle peut venir en appui une deuxième surface de contact de l'écrou en fonctionnement, les formes coopérantes de l'écrou et de la bague de blocage étant configurécs pour permettre une translation selon la direction longitudinale de la bague de blocage par rapport à l'écrou jusqu'à ce que les première et deuxième surfaces de contact soient en contact l'une contre l'autre et/ou que l'épingle soit en contact avec au moins un des fonds des fentes hélicoïdales. [0011] Selon une autre caractéristique, le trou traversant comprend un épaulement contre lequel peut prendre appui la deuxième surface de contact de l'écrou en fonctionnement, le trou traversant de la bague de blocage comportant une portion d'extrémité, qui s'étend à partir de l'épaulement jusqu'à la première face terminale, configurée pour loger une partie de l'écrou, ladite portion d'extrémité présentant une section qui coopère avec la section de l'écrou pour que, lorsqu'une partie de l'écrou est positionnée dans la portion d'extrémité, l'écrou et la bague de blocage soient immobilisés en rotation l'un par rapport à l'autre. [0012] Selon une autre caractéristique, les fentes hélicoïdales ont toutes le même deuxième angle d'hélice. [0013] Selon une autre caractéristique, le deuxième angle d'hélice est supérieur au premier angle d'hélice de la tige filetée. [0014] Selon une autre caractéristique, le deuxième angle d'hélice a une valeur de l'ordre de 65°. [0015] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui 3 va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : [0016] [fig.1] est une vue en perspective d'un boulon qui illustre un mode de réalisation de l'art antérieur, [0017] [fig.2] est une vue en perspective d'un écrou à créneaux qui illustre un mode de réa- lisation de l'art antérieur, [0018] [fig.3] est une vue en perspective d'une vis qui illustre un mode de réalisation de l'art antérieur, [0019] [fig.4] est une vue en perspective d'un boulon et d'une bague de blocage non montée qui illustre un mode de réalisation de [0020] [fig.5] est une demi-coupe et une demi-vue d'une bague de blocage qui illustre un mode de réalisation de l'invention, [0021] [fig.6] est une coupe d'une extrémité du boulon visible sur la figure 4 équipé d'une bague de blocage qui illustre un mode de réalisation de l'invention, [0022] [fig.7] est une vue latérale d'un boulon lors de l'insertion d'une bague de blocage, [0023] [fig.8] est une vue latérale du boulon et de la bague de blocage visibles sur la figure 7 à l'issue du positionnement de ladite bague de blocage, [0024] [fig.9] est une vue latérale du boulon et de la bague de blocage visibles sur la figure 8 après la mise en place d'une épingle, [0025] [fig.10] est une vue en perspective d'un boulon équipé d'une bague dc blocage avant la mise en place d'une épingle, et [0026] [fig.11] est une vue en perspective du boulon et de la bague de blocage visibles sur la figure 10 après la mise en place de l'épingle. [0027] Sur les figures 4, 7 à 9, on a représenté un boulon 30 permettant de maintenir au moins deux pièces 32.1, 32.2 assemblées. Ce boulon 30 comprend une vis 34, un écrou 36 ainsi qu'un système de blocage en rotation 38. [0028] Selon un mode de réalisation visible notamment sur la figure 4, la vis 34 comprend une tige filetée 40 ainsi qu'une tête 42 positionnée à une extrémité de la tige filetée 40. Selon une configuration, la tête 42 présente une section hexagonale. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette configuration. A minima, la vis 34 comprend une tige filetée 40, la tête 42 étant remplacée par un écrou ou la tige filetée 40 pouvant se visser directement dans l'une des pièces à assembler à la manière d'un goujon. La tige filetée 40 comprend une extrémité libre 44 à partir de laquelle est vissé l'écrou 36. [0029] La vis 34 présente un axe longitudinal A34 qui correspond à l'axe de la tige filetée 40. Pour la présente demande, une direction longitudinale est parallèle à l'axe longitudinal A34, un plan longitudinal passe par l'axe longitudinal A34 et un plan transversal est perpendiculaire à Faxe longitudinal A34. [0030] La tige filetée 40 présente au moins un filet incliné d'un premier angle d'hélice par rapport à un plan longitudinal. [0031] Selon un mode de réalisation visible sur les figures 4 et 6, l'écrou 36 comprend un corps 46, délimité par des première et deuxième faces 46.1, 46.2 parallèles, ainsi qu'un trou taraudé 48 traversant le corps 46, présentant un axe sensiblement perpendiculaire aux première et deuxième faces 46.1, 46.2. Selon une configuration, le corps 46 a une section hi-hexagonale pour pouvoir le visser. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à cette forme pour l'écrou 36. En fonctionnement, la première face 46.1 est orientée vers les pièces 32.1, 32.2. [0032] Le système de blocage en rotation 38 est configure pour immobiliser en rotation l'écrou 36 par rapport à la tige filetée 40 de la vis 34. Il comprend une épingle 50 (visible sur les figures 10 à 11), un orifice traversant 52 dans la tige filetée 40 de la vis 34 ainsi qu'une bague de blocage 54 configurée pour s'emmancher sur la tige filetée 40, entre l'écrou 36 et l'extrémité libre 44 de la tige filetée 40 et présentant au moins un couple de fentes hélicoïdales 56 configurécs pour loger une partie de l'épingle 50. [0033] L'épingle 50 présente une section avec un diamètre D50. Cette épingle 50 n'est pas plus détaillée car elle peut être identique à celle de l'art antérieur. [0034] L'orifice traversant 52 s'étend selon un diamètre et présente une section circulaire sensiblement égale à la section de l'épingle 50. L'orifice traversant 42 de la tige filetée 40 est positionné à proximité de l'extrémité libre 44 de sorte qu'en fonctionnement, l'orifice traversant 52 soit positionné entre l'écrou 36 et l'extrémité libre 44. [0035] La bague de blocage 54 s'étend entre une première face terminale 54.1, orientée vers l'écrou 36 en fonctionnement, et une deuxième face terminale 54.2, opposée à la première face terminale 54.1, et comprend un trou traversant 60 débouchant au niveau des première et deuxième faces terminales 54.1, 54.2. [0036] Selon un mode de réalisation, les fentes hélicoïdales 56 débouchent au niveau de la deuxième face terminale 54.2 et présentent chacune un fond 56.1 distant de la deuxième face terminale 54.2. [0037] Selon une caractéristique, chacune des fentes hélicoïdales 56 présente un deuxième angle d'hélice a diffèrent du premier angle d'hélice de la tige filetée 40. Selon une configuration, le deuxième angle d'hélice a des fentes hélicoïdales 56 est supérieur au premier angle d'hélice de la tige filetée 40. Selon un mode de réalisation, le deuxième angle d'hélice a a une valeur de l'ordre de 65°. [0038] Le deuxième angle d'hélice a est orienté de sorte que le pivotement de la bague de blocage 54 dans un même sens que le sens de dévissage de l'écrou 36 provoque, en fonctionnement, un déplacement de l'épingle 50 dans les fentes hélicoïdales 56 en direction du fond 56.1. [0039] Selon un mode de réalisation, toutes les fentes hélicoïdales 56 présentent le même angle d'hélice. Elles ont toutes la même largeur E56 et la même longueur. [0040] La largeur E56 des fentes hélicoïdales est sensiblement égale ou très légèrement su- périeure au diamètre D50 de l'épingle 50. [0041] Les première et deuxième fentes hélicoïdales 56, 56' d'un même couple de fentes hé- licoïdales comportent des portions diamétralement opposées, configurées pour recevoir l'épingle 50. [0042] Selon un mode de réalisation visible sur la figure 6, le trou traversant 60 comprend un épaulement 62 contre lequel peut prendre appui la deuxième face 46.2 de l'écrou 36 en fonctionnement. Selon cc mode de réalisation, le trou traversant 60 comprend une portion d'extrémité 64, qui s'étend à partir de l'épaulement 62 jusqu'à la première face terminale 54.1, configurée pour loger une partie l'écrou 36. Cette portion d'extrémité 64 présente une section qui coopère avec la section de l'écrou 36 pour que, lorsqu'une partie de l'écrou 36 est positionnée dans la portion d'extrémité 64, l'écrou 36 et la bague de blocage 54 soient immobilisés en rotation l'un par rapport à l'autre et puissent se translater l'un par rapport à l'autre jusqu'à ce que la deuxième face 46.2 de l'écrou 36 vienne en contact contre l'épaulement 62 de la bague de blocage 54. [0043] Quel que soit le mode de réalisation, la bague de blocage 54 et l'écrou 36 ont des formes coopérantes configurées pour immobiliser en rotation la bague de blocage 54 par rapport à l'écrou 36, la bague de blocage 54 comportant au moins un couple de fentes hélicoïdales 56 présentant chacune un deuxième angle d'hélice différent de celui de la tige filetée 40. [0044] Selon une configuration, la bague de blocage 54 comprend une première surface de contact SI contre laquelle peut venir en appui une deuxième surface de contact S2 de l'écrou 36 en fonctionnement, les formes coopérantes de l'écrou 36 et de la bague de blocage 54 étant configurées pour permettre une translation selon la direction longitudinale de la bague de blocage 54 pai- rapport à l'écrou 36 jusqu'à ce que les première et deuxième surfaces de contact Si, S2 soient en contact l'une contre l'autre et/ou que l'épingle 50 soit en contact avec au moins un des fonds 56.1 des fentes hélicoïdales 56. [0045] Le principe de fonctionnement du système de blocage est le suivant : [0046] Lorsque le couple de serrage souhaité est atteint, la bague de blocage 54 est emmanchée autour de la tige filetée 40 jusqu'à ce qu'une partie de l'écrou 36 se loge dans la portion d'extrémité 64 de la bague de blocage 54 comme illustré sur la figure 7. La bague de blocage 54 est translatée jusqu'à ce que des portions des fentes hélicoïdales 56 de la bague de blocage 54 soient disposées dans le prolongement de l'orifice traversant 52 de la tige filetée 40, comme illustré sur la figure 8. Quelle que soit la position angulaire de l'écrou 36, il est toujours possible de positionner la bague de blocage 54 de manière à permettre la mise en place de l'épingle 50. Par conséquent, il n'est pas nécessaire d'augmenter le couple de serrage. Comme visible sur la figure 6, la bague de blocage 54 est positionnée par rapport à l'écrou 36 de manière à ce qu'il 6 subsiste un faible espace entre les première et deuxième surfaces de contact SI, 52, par exemple de l'ordre de 2 mm. L'épingle 50 est insérée dans les fentes hélicoïdales 56 et l'orifice traversant 52, comme illustré sur les figures 9 à 11. Les fentes hélicoïdales 56 ayant un angle d'hélice a différent et supérieur à celui de la tige filetée 40, une légère rotation de l'écrou 36 et de la bague de blocage 54, immobilisés en rotation l'un par rapport à l'autre, va provoquer le rapprochement des première et deuxième surfaces de contact 51, 52. Dès que ces dernières sont en contact ou que l'épingle 50 est en contact avec au moins un des fonds 56.1 des fentes hélicoïdales 56, l'écrou 36 est immobilisé en rotation par rapport à la tige filetée. 7 REVENDICATIONS[Revendication 1] Boulon comprenant : a. une vis (34) comportant un axe longitudinal (A34) ainsi qu'une tige filetée (40) pourvue d'une extrémité libre (44), d'un orifice traversant (52) et d'au moins un filet présentant un premier angle d'hélice, h. un écrou (36) présentant un trou taraudé (48) configure pour se visser sur la tige filetée (40), c. un système de blocage en rotation, configure pour immobiliser l'écrou (36) en rotation par rapport à la tige filetée (40), présentant une épingle (50) se logeant dans l'orifice traversant (52) de la tige filetée (40), d. caractérisé en ce que le système de blocage comprend une bague de blocage (54), configurée pour s'emmancher sur la tige filetée (40) entre l'écrou (36) et l'extrémité libre (44) de la tige filetée (40), comportant une première face terminale (54.1) orientée vers l'écrou (36) en fonctionnement, une deuxième face terminale (54.2) opposée à la première face terminale (54.1), un trou traversant (60) débouchant au niveau des première et deuxième faces terminales (54.1, 54.2) ainsi qu'au moins un couple de fentes hélicoïdales (56) configurées pour loger une partie de l'épingle (50), chacune des fentes hélicoïdales (56) présentant un fond (56.1) distant de la deuxième face terminale (54.2) et un deuxième angle d'hélice (a) différent du premier angle d'hélice de la tige filetée (40), la bague de blocage (54) et l'écrou (36) présentant des formes coopérantes configurées pour immobiliser en rotation la bague de blocage (54) par rapport à l'écrou (36). [Revendication 2] Boulon selon la revendication 1, caractérisé en cc que la bague de blocage (54) comprend une première surface dc contact (Si) contre laquelle peut venir en appui une deuxième surface de contact (S2) de l'écrou (36) en fonctionnement, les formes coopérantes de l'écrou (36) et de la bague de blocage (54) étant configurées pour permettre une translation selon la direction longitudinale de la bague de blocage (54) par rapport à l'écrou (36) jusqu'à ce que les première et deuxième 8 surfaces de contact (S1, S2) soient en contact l'une contre l'autre et/ou que l'épingle (50) soit en contact avec au moins un des fonds (56.1) des fentes hélicoïdales (56). [Revendication 3] Boulon selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le trou traversant (60) comprend un épaulement (62) contre lequel peut prendre appui la deuxième surface de contact (S2) de l'écrou (36) en fonctionnement, le trou traversant (60) de la bague de blocage (54) comportant une portion d'extrémité (64), qui s'étend à partir de l'épaulement (62) jusqu'à la première face terminale (54.1), configurée pour loger une partie de l'écrou (36), ladite portion d'extrémité (64) présentant une section qui coopère avec la section de l'écrou (36) pour que, lorsqu'une partie de l'écrou (36) est positionnée dans la portion d'extrémité (64), l'écrou (36) et la bague de blocage (54) soient immobilisés en rotation l'un par rapport à l'autre. [Revendication 4] Boulon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les fentes hélicoïdales (56) ont toutes le même deuxième angle d'hélice (a). [Revendication 5] Boulon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième angle d'hélice (a) est supérieur au premier angle d'hélice de la tige filetée (40). [Revendication 6] Boulon selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le deuxième angle d'hélice (a) a une valeur de l'ordre de 65°.