Ecrou de sécurité
L'invention concerne un écrou de sécurité, c'est-à-dire
un écrou fileté qui est bloqué sur une vis sans possibilité de desserrage spontané, pourvu que la vis traverse complètement l'écrou en direction axiale. Cet écrou de sécurité présente une partie d'assujettissement qui fait suite concentriquement, à l'une de ses extrémités, à sa partie filetée et qui comporte un élément d'assujettissement élastique, fixé en direction axiale, en saillie dans le prolongement de la partie filetée de l'écrou, élément qui est maintenu dans la direction circonférentielle par frottement contre un appendice à gorge de l'écrou. L'élément d'assujettissement est réalisé d'habitude sous forme d'une bague de matière synthétique qui est entaillée par les filets de la vis au moment où l'écrou est vissé sur une vis. Pour des raisons de fabrication,
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formable que possible, ce qui va à l'encontre de son élasticité,
si bien qu'un semblable écrou n'offre une certaine garantie contre le desserrage spontané qu'à sa première utilisation. En outre, la plupart des matières synthétiques perdent leur élasticité lorsqu'elles sont exposées de façon durable à des températures élevées et elles se rétractent même, si bien que l'écrou perd alors sa propriété d'auto-blocage.
L'invention a pour but de ramener la fabrication de l'écrou
à une opération exclusive de travail des métaux, de mettre les propriétés d'assujettissement de l'écrou à l'abri de l'influence des hautes températures, de réaliser l'écrou de sorte qu'il soit réutilisable à maintes reprises et en particulier d'accroître la sécurité de son blocage. Selon un premier aspect de l'invention, ces buts sont atteints par le fait que l'élément d'assujettissement est un étrier à ressort de fil métallique qui est logé sous tension dans une rainure annulaire de l'appendice à gorge et qui est tangent au cercle de sommet des filets par les flancs internes de ses branches d'étrier.
L'étrier à ressort de fil métallique est insensible à la température dans une très large mesure et, selon un développement avantageux de l'invention, il peut être fabriqué en une matière inoxydable. Mais surtout l'étrier à ressort n'est pas déformé de manière permanente lorsque l'écrou est vissé sur une vis : au contraire, il ne fait qu'enserrer élastiquement la vis entre ses branches et le dos qui relie celles-ci, si bien que l'écrou ne perd pas ses propriétés d'auto-blocage, même en cas de réutilisation multiple.
Il s'est révélé judicieux de donner à l'étrier à ressort
de fil métallique une forme telle que la transition entre son dos et ses deux branches s'effectue par de courts arcs de cercle et que les extrémités libres des branches prennent appui à distance l'une de l'autre dans la rainure annulaire de l'appendice de l'écrou. De la sorte, l'étrier à ressort de fil métallique est tangent en trois points au fond du filet de la vis, tandis qu'il prend appui en quatre points dans la rainure annulaire de l'écrou.
D'après un second aspect de l'invention, les buts définis dans le préambule sont atteints par le fait que l'élément d'assujettissement est une rondelle annulaire en acier à ressorts qui est logée par sa partie circonférentielle extérieure dans une rainure annulaire de l'appendice à gorge, par le fait qu'un filet correspondant au filet sous-jacent de l'écrou est taillé dans le bord intérieur de la rondelle annulaire et par le fait que les spires du bord de la rondelle sont décalées en direction axiale par rapport aux filets de l'écrou, dans une faible mesure qui
est inférieure au pas du filet de l'écrou. Cette forme de réalisation garantit une sécurité particulièrement grande contre un desserrage intempestif de l'écrou, avec la possibilité de "régler" à volonté la résistance par le choix de la grandeur du décalage entre le filet de l'écrou et celui de la rondelle ; cette résistance atteint un maximum lorsque le décalage correspond approximativement au demi-pas de filetage. Pour cette raison, cette forme de réalisation de l'invention est surtout destinée à des écrous de sécurité qui sont exposés à des efforts extrêmes, ce qui est par exemple le cas sur des moteurs qui vibrent fortement (tracteurs) ou sur des engins vibrants pour travaux souterrains.
Il est essentiel dans ce cas que la rondelle, qui n'est fixée que par sa partie circonférentielle extérieure, présente, dans sa partie interne utile, une certaine élasticité en direction axiale afin de rendre possible le vissage de la vis et de maintenir celle-ci lorsqu'elle a été vissée. Des essais ont montré qu'en dépit des forces intenses de retenue, le filet de la vis n'est pas endommagé, si bien qu'une utilisation multiple est possible. Enfin,la rondelle d'acier à-ressorts sert en plus de rondelle d'étanchéité et elle s'oppose à la pénétration d'eau qui peut donner lieu à
la formation dangereuse de rouille.
Les deux formes de réalisation ont pour caractéristique commune que l'élément d'assujettissement subit; lors du vissage de la vis, une déformation élastique par rapport au plan de l'étrier de fil métallique ou de la rondelle annulaire, la force élastique de retour de l'élément d'assujettissement, dans le sens opposé à cette déformation, constituant la force de retenue.
Les dessins illustrent des exemples de réalisation préférés.
La figure 1 est une vue en coupe verticale A-B d'une première forme de réalisation de l'écrou de sécurité au cours.de sa fabrication. La figure 2 est une vue de dessus de cet écrou, correspondant à la figure 1. La figure 3 est une vue en coupe, comparable à celle de la figure 1, représentant l'écrou à l'état fini. La figure 4 est une vue de dessus de l'écrou de la figure 1 à l'état fini. La figure 5 est une vue en coupe :verticale A-B d'une seconde forme de réalisation de l'écrou de sécurité au cours de sa fabrication. La figure 6 est une vue de dessus de l'écrou représenté sur la figure 5. La figure 7 est une vue en coupe, comparable à celle de la figure 5, représentant l'écrou à l'état fini. La figure 8 est une vue de dessus de l'écrou de la figure 5 à l'état fini.
Le corps proprement dit 1 d'un écrou à six pans porte, à son extrémité-. un appendice concentrique à gorge 2, dont le bord interne est décalé vers l'extérieur par rapport au filet de l'écrou et forme un évidement 3. Dans cet évidement 3 est logé un étrier à ressort de fil métallique 4 qui prend appui sur le côté intérieur de l'appendice à gorge 2 par ses deux extrémités libres situées à distance l'une de l'autre et par les arcs de cercle qui constituent les zones de transition entre les branches et le dos du ressort. L'ébauche d'écrou représentée sur la figure 1 peut être fabriquée de la manière, bien connue du spécialiste.
La figure 3 montre qu'à son extrémité supérieure, l'appendice à gorge 2 est rabattu par déformation, de sorte que l'étrier à ressort de fil métallique 4 est désormais maintenu dans une rainure sans possibilité de déplacement axial ; toutefois, la position de l'étrier à ressort de fil métallique par rapport au sommet du filet n'est pas modifiée, si bien qu'une vis, qui est vissée dans l'écrou, est bloquée en trois points par l'étrier à ressort de fil métallique, d'autant plus que l'étrier à ressort de fil métallique, qui se trouve dans un plan perpendiculaire à l'axe de l'écrou, est alors forcément déjeté dans la direction axiale de l'écrou sous l'effet du pas de filetage.
Lorsqu'on dévisse de la manière habituelle l'écrou qui ne peut pas se desserrer spontanément en raison des forces de coincement qui s'exercent de ce fait, l'élément de sécurité reprend pratiquement sa forme plane et, en conséquence, il n'a pas perdu ses propriétés d'assujettissement pour des opérations de vissage ultérieures.
L'étrier à ressort peut être également fait d'un fil métallique à section non circulaire, c'est-à-dire d'un fil métallique
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Dans le cas de la forme de réalisation selon les figures 5 à 8, le corps proprement dit 21 d'un écrou à six pans porte, à son extrémité, un appendice concentrique à gorge 22 dont le bord interne est décalé vers l'extérieur par rapport au filet de l'écrou et forme ainsi un évidement 23. Dans cet évidement 23 est placée une rondelle annulaire d'acier à ressorts 24, sur le pourtour extérieur de laquelle trois segments circulaires sont enlevés par découpage, comme on peut le voir en particulier sur la figure 6, et dont les trois parties circonférentielles restantes <EMI ID=3.1>
pendice à gorge 22. La fabrication de l'ébauche d'écrou représentée sur la figure 5, qui ne présente encore pas de filet au stade de fabrication illustré par les figures 5 et 6, peut s'effectuer de la manière bien connue du spécialiste.
La figure 7 montre qu'à son extrémité supérieure, l'appendice à gorge 22 est rabattu par déformation, de sorte que la rondelle annulaire 24 soit désormais maintenue dans une ra�nure sans possibilité de déplacement axial. A la suite de la fixation de la rondelle annulaire 24, on taille alors un filet dans le corps 21 de l'écrou, à l'aide d'un outil usuel. Après que la rondelle annulaire 24 a reçu le même diamètre intérieur que le corps 21 de l'écrou, l'outil taille forcément, dans le bord interne de la rondelle annulaire 24, un filet semblable à celui de l'écrou. A la fin de l'opération de filetage, on repousse finale-ment, à l'aide d'un poinçon ou d'un outil similaire, la partie interne de la rondelle annulaire 24 légèrement dans le sens du
filet de l'écrou, si bien que la rondelle 24 présente un bombement, comme on peut le voir très nettement sur la figure 7. La conséquence de ce déjettement est que le filet de l'écrou et celui du bord interne de la rondelle annulaire 24 sont décalés l'un par rapport
à l'autre en direction axiale, dans une mesure qui correspond au déjettement.
Il convient que la rondelle annulaire ait une épaisseur
qui correspond approximativement au pas de filetage de l'écrou.
Le déjettement de la rondelle doit avoir une grandeur qui se
situe approximativement entre le quart et la moitié du pas de filetage, de sorte que le décalage des deux filets l'un par rapport à l'autre soit compris entre le quart et la moitié du pas
de filetage.
Une vis (non représentée), vissée dans l'écrou, est alors coincée de tous côtés par la rondelle annulaire, l'élasticité de
la rondelle en direction axiale déterminant la force de coincement. Pour une rondelle annulaire 24 donnée, la force de coincement
atteint un maximum lorsque la rondelle a été déjetée dans une mesure qui correspond approximativement à la moitié du pas de filetage. Par un choix judicieux du matériau de la rondelle annulaire,
de l'épaisseur de cette rondelle et du déjettement de celle-ci,
on peut parvenir à des forces de coincement considérables, et cela sans que le filet de la vis à visser ne soit endommagé. Par ailleurs, cette forme de réalisation offre l'avantage qu'on peut
régler à volonté la grandeur de la force de coincement de manière simple, à savoir par le choix de la mesure du déjettement de la rondelle et qu'en outre la rondelle annulaire constitue une garniture d'étanchéité contre la pénétration d'eau.
De multiples variantes peuvent être introduites dans la forme de réalisation illustrée par les figures 5 à. 8. C'est ainsi qu'il
est possible par exemple de mettre en place une rondelle annulaire qui est déjà bombée au départ, puis de tailler le filet et d'aplanir ensuite par pression la rondelle annulaire. Par ailleurs, le pourtour extérieur de la rondelle peut présenter n'importe quelle autre forme, mais il est préférable que ce pourtour extérieur ne
soit pas circulaire, car la rondelle est, de ce fait, plus facilement déformable élastiquement. Il est également possible de réduire l'épaisseur de la rondelle annulaire dans sa région bordante, afin d'accroître son élasticité de cette manière. Le cas échéant, la zone bordante peut être munie d'encoches séparées en nombre approprié. L'acier feuillard pour ressorts convient par-
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mais on peut aussi utiliser d'autres matériaux ayant l'élasticité qui convient.
Pour atteindre les buts de l'invention, on peut aussi tailler, dans le bord interne de la rondelle annulaire, un filet qui correspond au filet de l'écrou, mais qui n'est pas complètement taillé. Pour ce faire, on prend des dispositions pour que le taraud utilisé pour tailler le filet de l'écrou ne pénètre dans
la rondelle annulaire que par sa pointe de perçage. Avec cette forme de réalisation, dans laquelle le filet de la rondelle annulaire n'est donc pas complètement taillé, il n'est pas nécessaire de produire, par un déjettement ultérieur de la rondelle annulaire, un décalage axial par rapport au filet de l'écrou.
L'invention est applicable à des écrous présentant des filets de tous genres, ainsi que dans les cas où l'écrou fait partie intégrante d'un élément de construction, par exemple d'un blocmoteur.
REVENDICATIONS
1. Ecrou de sécurité, à la partie filetée duquel fait suite concentriquement, à l'une des extrémités, une partie de blocage de sécurité comportant un élément élastique d'assujettissement, fixé en direction axiale, faisant saillie dans le prolongement du filet de l'écrou, élément qui est maintenu par friction en direction circonférentielle contre un appendice à gorge de l'écrou, caractérisé en ce que l'élément d'assujettissement est un étrier
à ressort de fil métallique 4 qui est logé sous tension dans une rainure annulaire 3 de l'appendice à gorge 2 et qui est tangent au sommet du filet par les flancs internes de ses branches d'étrier.