Brevet FR3099807A1 — publié le 20210212

Description Titre de l'invention : Boulon équipé d'un système de blocage en rotation par friction [0001] La présente demande se rapporte à un boulon équipé d'un système de blocage en rotation par friction. [0002] Selon un mode de 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 Faxe 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 dc la tige filetée 14.1 pour immobiliser en rotation l'écrou 16 par rapport à la vis 14. [0005] Cc 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 serrage 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 dc serrage 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 et une tige filetée, b. un écrou présentant un trou taraudé configuré pour se visser sur la tige filetée, c. un système de blocage en rotation configuré pour occuper un état débloqué dans lequel il permet un vissage ou un dévissage de l'écrou et un état bloqué dans lequel il immobilise en rotation l'écrou par rapport à la tige filetée, ledit 2 système de blocage en rotation comportant un prolongement tubulaire présentant une première extrémité, une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité et orientée vers l'écrou, ainsi qu'au moins une fente longitudinale. [0008] Selon l'invention, le prolongement tubulaire est configuré pour occuper un état non déformé, correspondant à l'état débloqué du système de blocage en rotation, dans lequel le prolongement tubulaire ne comprime pas la tige filetée, et un état déforme, correspondant à l'état bloqué du système de blocage en rotation, dans lequel le prolongement tubulaire comprime la tige filetée. En complément, le prolongement tubulaire comprend une paroi extérieure comportant une première forme tronconique qui présente un plus petit diamètre et un plus grand diamètre à l'état non déformé du prolongement tubulaire ; et le système de blocage comprend un anneau entourant la paroi extérieure, présentant un diamètre intérieur supérieur ou égal au plus petit diamètre et inférieur au plus grand diamètre de la première forme tronconique, l'anneau étant configure pour occuper une position désactivée, correspondant à l'état non déformé du prolongement tubulaire, dans laquelle l'anneau est positionné au niveau du plus petit diamètre de la première forme tronconique ainsi qu'une position activée, correspondant à l'état déformé du prolongement tubulaire, dans laquelle l'anneau est disposé au niveau du plus grand diamètre ou proche du plus grand diamètre de la première forme tronconique. [0009] La compression du prolongement tubulaire sur la tige filetée provoque une aug- mentation de la friction entre le prolongement tubulaire et la tige filetée provoquant une immobilisation en rotation ainsi qu'en translation du prolongement tubulaire et de l'écrou pal- rapport à la tige filetée. Quelle que soit la position angulaire de l'écrou, le système de blocage en rotation peut toujours être activé. [0010] Selon une autre caractéristique, le prolongement tubulaire présente des dimensions, une géométrie et/ou un matériau lui permettant de se déformer de manière élastique entre les états débloqué et bloqué. [0011] Selon une autre caractéristique, le plus petit diamètre est positionné au niveau de la deuxième extrémité du prolongement tubulaire et le plus grand diamètre au niveau ou proche de la première extrémité du prolongement tubulaire ; et le prolongement tubulaire comprend plusieurs fentes longitudinales régulièrement réparties sur sa circonférence, chaque fente longitudinale s'étendant de la première extrémité jusqu'à la deuxième extrémité. [0012] Selon une autre caractéristique, la première forme tronconique présente une conicité de l'ordre de 10%. [0013] Selon une autre caractéristique, l'anneau est réalisé en un matériau favorisant son glissement le long de la paroi extérieure. 3 [0014] Selon une autre caractéristique, la paroi extérieure comprend, au niveau du plus grand diamètre de la première forme tronconique, au moins une forme configurée pour recevoir l'anneau et le maintenir dans la position activée. [0015] Selon une autre caractéristique, le prolongement tubulaire comprend une collerette en saillie par rapport à la paroi extérieure et positionnée au niveau de la première extrémité du prolongement tubulaire. [0016] Selon une autre caractéristique, le prolongement tubulaire présente une deuxième forme tronconique intercalée entre la première forme tronconique et la collerette, qui s'élargit en direction de la première forme tronconique et présente un plus petit diamètre supérieur au diamètre intérieur de l'anneau. [0017] D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description de l'invention qui va suivre, description donnée à titre d'exemple uniquement, en regard des dessins annexés parmi lesquels : [0018] [fig.1] est une vue en perspective d'un boulon qui illustre un mode de réalisation de l'art antérieur, [0019] [fig.2] est une vue en perspective d'un écrou à créneaux qui illustre un mode de réa- lisation de l'art antérieur, [0020] [fig.3] est une vue en perspective d'une vis qui illustre un mode de réalisation de l'art antérieur, [0021] [fig.4] est une vue en perspective d'un écrou comportant un système de blocage à l'état débloqué qui illustre un mode de réalisation de l'invention, [0022] [fig.5] est une vue en perspective de l'écrou visible sur la figure 4, le système de blocage étant à l'état bloqué, [0023] [fig.6] est une coupe d'un écrou comportant un système de blocage à l'état débloqué qui illustre un mode de réalisation de l'invention, [0024] [fig.7] est une coupe de l'écrou visible sur la figure 6, le système de blocage étant à l'état bloqué, [0025] [fig.8] est une coupe d'un boulon comportant un système de blocage à l'état débloqué qui illustre un mode de réalisation de l'invention, et [0026] [fig.9] est une coupe du boulon visible sur la figure 8, le système de blocage étant à l'état bloqué. [0027] Sur les figures 8 et 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, 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 l'axe longitudinal A34. [0030] Selon un mode de réalisation, 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 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. [0031] Le système de blocage en rotation 38 est configure pour occuper un état bloqué dans lequel il immobilise en rotation l'écrou 36 par rapport à la tige filetée 40 de la vis 34 et un état débloqué dans lequel il permet un vissage ou dévissage de l'écrou 36. Ce système de blocage en rotation 38 comprend un prolongement tubulaire 50 qui s'étend entre une première extrémité 50.1 et une deuxième extrémité 50.2 orientée vers le corps 46 de l'écrou 36. Selon une configuration, l'écrou 36 comprend un corps 46 et un prolongement tubulaire 50 formant une pièce d'un seul tenant. [0032] Le prolongement tubulaire 50 comprend un trou traversant 52 qui débouche au niveau des première et deuxième extrémités 50.1, 50.2 du prolongement tubulaire 50. Ce trou traversant 52 est taraudé, a le même diamètre que le trou taraudé 48 et le prolonge. Le prolongement tubulaire 50 comprend une paroi extérieure 54. [0033] Selon une caractéristique de l'invention, le prolongement tubulaire 50 comprend au moins une fente longitudinale 56, reliant le trou traversant 52 et la paroi extérieure 54, qui s'étend à partir de la première extrémité 50.1. [0034] Selon une configuration, le prolongement tubulaire 50 comprend plusieurs fentes longitudinales 56 qui délimitent entre elles des pétales 58. Selon un mode de réalisation, le prolongement tubulaire 50 comprend six fentes longitudinales 56 régulièrement réparties sur sa circonférence. Chaque fente longitudinale 56 s'étend de la première extrémité 50.1 jusqu'à la deuxième extrémité 50.2. Le prolongement tubulaire 50 a une faible épaisseur au niveau de la deuxième extrémité 50.2, de l'ordre de 1 à 4 mm. [0035] Grâce aux fentes longitudinales 56, les pétales 58 peuvent se déformer de manière à ce que leurs extrémités libres (correspondant à la première extrémité 50.1 du prolongement tubulaire 50) se déplacent radialement, notamment vers le centre du prolongement tubulaire 50. Quel que soit le mode de réalisation, le prolongement tubulaire 50 est configure pour occuper un état non déformé, visible sur les figures 4, 6 et 8, correspondant à l'état débloqué du système de blocage en rotation 38, dans lequel le prolongement tubulaire 50 ne comprime pas la tige filetée 40, et un état déformé, visible sur les figures 5, 7 et 9, correspondant à l'état bloqué du système de blocage en rotation 38, dans lequel le prolongement tubulaire 50, notamment les pétales 58, compriment la tige filetée 40. [0036] Le prolongement tubulaire 50 présente des dimensions, une géométrie et/ou un matériau lui permettant de se déformer de manière élastique entre les états débloqué et bloqué. Ainsi, le système de blocage en rotation 38 est réversible et peut être utilisé plusieurs fois. [0037] La paroi extérieure 54 comprend une première forme tronconique 60 qui s'élargit en direction de la première extrémité 50.1 du prolongement tubulaire 50 et qui présente un plus petit diamètre D60.1 ainsi qu'un plus grand diamètre D60.2 à l'état non déformé du prolongement tubulaire 50. En complément, le système de blocage en rotation 38 comprend un anneau 62 entourant la paroi extérieure 54, qui présente un diamètre intérieur supérieur ou égal au plus petit diamètre D60.1 et inférieur au plus grand diamètre D60.2. L'anneau 62 est configure pour occuper une position désactivée, visible sur les figures 4, 6 et 8, dans laquelle l'anneau 62 est positionné au niveau du plus petit diamètre D60.1, cc qui correspond à l'état non déformé du prolongement tubulaire 50 et à l'état débloqué du système de blocage en rotation 38 ainsi qu'une position activée, visible sur les figures 5, 7 et 9, dans laquelle l'anneau 62 est disposé au niveau du plus grand diamètre D60.2 ou proche du plus grand diamètre D60.2, ce qui correspond à l'état déformé du prolongement tubulaire 50 et à l'état bloqué du système de blocage en rotation 38. [0038] Selon une configuration, le plus petit diamètre D60.1 est positionné au niveau de la deuxième extrémité 50.2 du prolongement tubulaire 50 et le plus grand diamètre D60.2 au niveau ou proche de la première extrémité 50.1 du prolongement tubulaire 50. Selon un mode de réalisation, la conicité de la première forme tronconique 60 est de l'ordre de 10%. [0039] Selon une autre caractéristique, l'anneau 62 est réalisé en un matériau favorisant son glissement le long de la paroi extérieure 54. Selon un mode de réalisation, l'anneau 62 est en cuivre, en polytétrafluoroéthylène, en un matériau autolubrifiant ou autres. [0040] Selon une autre caractéristique, le prolongement tubulaire 50 comprend une collerette 64, distante de la deuxième extrémité 50.2, en saillie par rapport à la paroi extérieure 54 pour empêcher l'anneau 62 de sortir du prolongement tubulaire 50. Selon une configuration, la collerette 64 est positionnée au niveau de la première extrémité 50.1 du prolongement tubulaire 50. [0041] Selon une autre caractéristique, le prolongement tubulaire 50 présente une deuxième 6 forme tronconique 66, intercalée entre la première forme tronconique 60 et la collerette 64, qui s'élargit en direction de la première forme tronconique 60. [0042] Lorsque le prolongement tubulaire 50 est à l'état non déformé, cette deuxième forme tronconique 66 présente un plus petit diamètre D66.1 supérieur au diamètre intérieur de l'anneau 62 jouxtant la collerette 64 et un plus grand diamètre D66.2 égal au plus grand diamètre D60.2 de la première forme tronconique 60. La deuxième forme tronconique 66 présente une longueur (dimension prise selon la direction longitudinale) légèrement supérieure à celle de l'anneau 62, par exemple de l'ordre de 3 à 5 mm. [0043] Selon un mode de réalisation, le plus grand diamètre D60.2 de la première forme tronconique 60 et le plus grand diamètre D66.2 de la deuxième forme tronconique 66 sont confondus et positionnés dans le même plan transversal du prolongement tubulaire 50. Ainsi, la paroi extérieure 54 comprend la première forme tronconique 60 qui s'étend du plus petit diamètre D60.1 situé au niveau de la deuxième extrémité 50.2 du prolongement tubulaire 50 jusqu'au plus grand diamètre D60.2 et, dans le prolongement, la deuxième forme tronconique 66 qui s'étend du plus grand diamètre D66.2 jusqu'au petit diamètre D66.1 situé au pied de la collerette 64. [0044] La deuxième forme tronconique 66 et la collerette 64 permettent de maintenir l'anneau 62 dans la position activée. [0045] Toutefois, l'invention n'est pas limitée à cette solution pour immobiliser l'anneau 62 dans la position activée. Ainsi, la paroi extérieure 54 comprend au niveau du plus grand diamètre D60.2 de la première forme tronconique 60 au moins une forme, comme une gorge périphérique par exemple, configurée pour recevoir l'anneau 62 et le maintenir dans la position activée. Dans le cas d'une gorge périphérique, cette dernière comprend un fond qui présente un diamètre compris entre le plus grand diamètre D60.2 et le plus petit diamètre D60.1 de la première forme tronconique 60. [0046] La deuxième forme tronconique 66 favorise le passage de l'anneau 62 de la position activée à la position désactivée. [0047] Le principe de fonctionnement est le suivant : [0048] Préalablement au vissage de l'écrou 36, l'anneau 62 doit être dans la position désactivée. Lorsque le couple de serrage souhaité est atteint, l'anneau 62 est déplacé de la position désactivée jusqu'à la position activée provoquant la déformation des pétales 58 du prolongement tubulaire 50 qui compriment la tige filetée 40. Cette compression provoque une augmentation de la friction entre le prolongement tubulaire 50 et la tige filetée 40, induisant une immobilisation en rotation ainsi qu'en translation du prolongement tubulaire 50 et de l'écrou 36 pai- rapport à la tige filetée 40. [0049] Le déplacement de l'anneau 62 de la position désactivée à la position activée peut se faire manuellement ou grâce à un outil de type extracteur qui peut être intégré dans 7 l'outil utilisé pour le vissage. [0050] L'invention permet de visser l'écrou en ajustant le couple de serrage avec une grande précision puis d'effectuer l'immobilisation en rotation de l'écrou sans augmenter le couple de serrage lors de la compression de l'écrou sur la tige. Quelle que soit la position angulaire de l'écrou, le système de blocage en rotation 38 peut toujours être activé. Selon un autre avantage, le système de blocage en rotation est réversible et peut être utilisé plusieurs fois. 8 REVENDICATIONS[Revendication I] Boulon comprenant : a. une vis (34) comportant un axe longitudinal (A34) et une tige filetée (40), h. un écrou (36) présentant un trou taraudé (48) configuré pour se visser sur la tige filetée (40), e. un système de blocage en rotation (38) configuré pour occuper un état débloqué dans lequel il permet un vissage ou un dévissage de l'écrou (36) et un état bloqué dans lequel il immobilise en rotation l'écrou (36) par rapport à la tige filetée (40), ledit système de blocage en rotation (38) comportant un prolongement tubulaire (50) qui présente une première extrémité (50.1), une deuxième extrémité (50.2), opposée à la première extrémité (50.1) et orientée vers l'écrou (36), ainsi qu'au moins une fente longitudinale (56), d. caractérisé en ce que le prolongement tubulaire (50) est configuré pour occuper un état non déformé, correspondant à l'état débloqué du système de blocage en rotation (38), dans lequel le prolongement tubulaire (50) ne comprime pas la tige filetée (40), et un état déformé, correspondant à l'état bloqué du système de blocage en rotation (38), dans lequel le prolongement tubulaire (50) comprime la tige filetée (40), en ce que le prolongement tubulaire (50) comprend une paroi extérieure (54) comportant une première forme tronconique (60) qui présente un plus petit diamètre (D60.1) et un plus grand diamètre (D60.2) à l'état non déformé du prolongement tubulaire (50) et en ce que le système de blocage (38) comprend un anneau (62) entourant la paroi extérieure (54), présentant un diamètre intérieur supérieur ou égal au plus petit diamètre (D60.1) et inférieur au plus grand diamètre (D60.2) de la première forme tronconique (60), l'anneau (62) étant configuré pour occuper une position désactivée, correspondant à l'état non déformé du prolongement tubulaire (50), dans laquelle l'anneau (62) est positionné au niveau du plus petit diamètre (D60.1) de la première forme tronconique (60) ainsi qu'une position activée, correspondant à l'état déformé du prolongement tubulaire (50), dans laquelle l'anneau (62) est 9 disposé au niveau du plus grand diamètre (D60.2) ou proche du plus grand diamètre (D60.2) de la première forme tronconique. [Revendication 2] Boulon selon la revendication 1, caractérisé en ce que le prolongement tubulaire (50) présente des dimensions, une géométrie et/ou un matériau lui permettant de se déformer de manière élastique entre les états débloqué et bloqué. [Revendication 3] Boulon selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le plus petit diamètre (D60.1) est positionné au niveau de la deuxième extrémité (50.2) du prolongement tubulaire (50) et le plus grand diamètre (D60.2) au niveau ou proche de la première extrémité (50.1) du prolongement tubulaire (50) et en ce que le prolongement tubulaire (50) comprend plusieurs fentes longitudinales (56) régulièrement réparties sur sa circonférence, chaque fente longitudinale (56) s'étendant de la première extrémité (50.1) jusqu'à la deuxième extrémité (50.2). [Revendication 4] Boulon selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la première forme tronconique (60) présente une conicité de l'ordre de 10%. [Revendication 5] Boulon selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'anneau (62) est réalisé en un matériau favorisant son glissement le long de la paroi extérieure (54). [Revendication 6] Boulon selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la paroi extérieure (54) comprend, au niveau du plus grand diamètre (D60.2) de la première forme tronconique (60), au moins une forme configurée pour recevoir l'anneau (62) et le maintenir dans la position activée. [Revendication 7] Boulon selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pro- longement tubulaire (50) comprend une collerette (64) en saillie par rapport à la paroi extérieure (54) et positionnée au niveau de la première extrémité (50.1) du prolongement tubulaire (50) [Revendication 8] Boulon selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le pro- longement tubulaire (50) présente une deuxième forme tronconique (66), intercalée entre la première forme tronconique (60) et la collerette (64), qui s'élargit en direction de la première forme tronconique (60) et qui présente un plus petit diamètre (D66.1) supérieur au diamètre intérieur de l'anneau (62).