FR2724699A1 - Nut with polygonal outer part for engagement by tool - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne un écrou comportant une partie d'entraînement, comme un six-pans, pour l'actionnement par un outil, ainsi qu'une zone d'application contre une pièce et également une zone de serrage en forme de manchon, fendue dans la direction longitudinale, formée sur un côté de la partie d'entraînement qui est opposé à la zone d'application, et comportant des languettes de serrage situées circonférentiellement entre les fentes, aussi bien la zone de serrage (avec les fentes et les languettes de serrage) que la partie d'entraînement étant créées par formation dans la masse, comme par extrusion à froid et/ou à chaud, et le filetage intérieur de l'écrou étant formé le long de la partie d'entraînement avec un diamètre constant puis diminuant au moins sur une partie de l'étendue axiale de la zone de serrage à mesure qu'augmente l'espacement par rapport à la partie d'entraînement. The present invention relates to a nut comprising a drive part, such as a hexagon, for actuation by a tool, as well as an application zone against a workpiece and also a split sleeve-shaped tightening zone. in the longitudinal direction, formed on one side of the drive part which is opposite to the application area, and having clamping tongues situated circumferentially between the slots, both the clamping area (with the slots and the tabs tightening) that the drive part being created by mass formation, as by cold and / or hot extrusion, and the internal thread of the nut being formed along the drive part with a constant diameter then decreasing at least over part of the axial extent of the clamping area as the spacing relative to the drive part increases.
Des écrous agencés d'une façon semblable sont représentés et décrits par exemple dans la demande de brevet allemand publiée DE-43 07 090. La présente invention a pour but d'améliorer la fonction des écrous précités et d'éviter un desserrage indépendant également après une perte complète de la force de précontrainte - à partir de l'état vissé, et cela judicieusement également après une utilisation répétée. Nuts arranged in a similar manner are shown and described for example in the published German patent application DE-43 07 090. The present invention aims to improve the function of the aforementioned nuts and to avoid independent loosening also after complete loss of prestressing force - from the screwed-on state, and also judiciously after repeated use.
En outre, un couple uniforme de serrage doit être produit, avec des écarts aussi réduits que possible.In addition, a uniform tightening torque must be produced, with gaps as small as possible.
Egalement, il est nécessaire d'éviter ou tout au moins de réduire des influences perturbatrices sur la dispersion du couple de serrage sous l'effet de différences de hauteurs, de tolérances de diamètres et de tolérances angulaires. Also, it is necessary to avoid or at least reduce disturbing influences on the dispersion of the tightening torque under the effect of height differences, diameter tolerances and angular tolerances.
Ce problème est résolu conformément à l'invention pour des écrous du type défini ci-dessus par le fait qu'au moins dans une partie de l'étendue axiale de la zone de serrage, l'épaisseur de paroi des languettes de serrage diminue à mesure qu'augmente l'espacement par rapport à la partie d'entraînement. This problem is solved in accordance with the invention for nuts of the type defined above by the fact that at least in part of the axial extent of the tightening zone, the wall thickness of the tightening tabs decreases to measure as the spacing from the drive part increases.
Il est ainsi possible d'obtenir à l'intérieur des différentes languettes de serrage une meilleure répartition de tension qui conduit à nouveau à une compression surfacique plus uniforme entre l'écrou et le boulon coopérant avec lui sur la longueur active du filetage, de sorte qu'il est possible d'éviter par exemple un "grippage" des deux filetages. It is thus possible to obtain inside the different clamping tongues a better distribution of tension which again leads to a more uniform surface compression between the nut and the bolt cooperating with it over the active length of the thread, so that it is possible to avoid, for example, "seizure" of the two threads.
Au moyen d'un élément de serrage qui est pourvu d'une structure flexible de ce genre, il est possible d'obtenir une faible réduction du couple de serrage après application de la force de précontrainte et après des vissages et des dévissages répétés. En outre, les couples de serrage sont moins affectés par des différences de diamètres de flancs de boulons à l'intérieur des tolérances concernant les diamètres de flancs. En agençant différemment l'élément de serrage, il est possible de choisir des couples de serrage différents en correspondance à un même diamètre de filetage. By means of a clamping element which is provided with a flexible structure of this kind, it is possible to obtain a small reduction in the tightening torque after application of the prestressing force and after repeated screwing and unscrewing. In addition, tightening torques are less affected by differences in bolt flank diameters within the tolerances for flank diameters. By arranging the clamping element differently, it is possible to choose different tightening torques corresponding to the same thread diameter.
Selon une réalisation particulièrement avantageuse d'un écrou conforme à l'invention, on peut prévoir que l'épaisseur de paroi des languettes de serrage diminue progressivement. According to a particularly advantageous embodiment of a nut according to the invention, provision may be made for the wall thickness of the tightening tongues to decrease progressively.
Alors que pour des applications déterminées, il peut être judicieux que l'épaisseur de paroi décroisse linéairement dans ladite partie de l'étendue axiale, il peut d'autre part s'avérer particulièrement avantageux que l'épaisseur de paroi ne décroisse pas linéairement dans ladite partie de l'étendue axiale. While for specific applications, it may be advisable for the wall thickness to decrease linearly in said part of the axial extent, it may also prove to be particularly advantageous that the wall thickness does not decrease linearly in said part of the axial extent.
Une forme particulièrement avantageuse de réalisation d'un écrou conforme à l'invention peut être caractérisée par le fait que les surfaces intérieures et/ou extérieures des languettes de serrage comportent une courbure dans ladite partie de leur étendue axiale. A particularly advantageous embodiment of a nut according to the invention can be characterized in that the interior and / or exterior surfaces of the tightening tongues have a curvature in said part of their axial extent.
Il peut également être judicieux que les surfaces intérieures et/ou extérieures des languettes de serrage aient, dans ladite partie de leur étendue axiale, une inclinaison par rapport à l'axe de l'écrou. It may also be advisable for the interior and / or exterior surfaces of the tightening tongues to have, in said part of their axial extent, an inclination relative to the axis of the nut.
Dans d'autres formes de réalisation, l'écrou conforme à l'invention peut être agencé de telle sorte que la courbure et/ou l'inclinaison des surfaces intérieures et extérieures des languettes de serrage commencent dans des positions axiales différentes. In other embodiments, the nut according to the invention can be arranged in such a way that the curvature and / or the inclination of the interior and exterior surfaces of the tightening tongues begin in different axial positions.
Selon une autre particularité de l'invention, un écrou peut être réalisé de telle sorte que les surfaces extérieures des languettes de serrage aient une forme qui s'écarte d'une forme circulaire concentrique à l'axe de l'écrou et à cet égard il peut être judicieux que l'épaisseur de paroi au milieu des languettes de serrage soit plus grande qu'à leurs extrémités adjacentes aux fentes, ou bien également soit plus petite dans des formes de réalisation déterminées. According to another feature of the invention, a nut can be produced in such a way that the external surfaces of the tightening tongues have a shape which deviates from a circular shape concentric with the axis of the nut and in this respect it may be advisable for the wall thickness in the middle of the clamping tongues to be greater than at their ends adjacent to the slots, or else also to be smaller in specific embodiments.
Une autre particularité de l'invention concerne les fentes qui s'élargissent radialement vers l'intérieur au moins sur une partie de leur étendue radiale. Avec un tel agencement des fentes dans la zone de serrage, il est possible d'éviter des arêtes vives dans la zone des filets du filetage qui sont interrompus par les fentes, afin de pouvoir éviter ainsi une formation de copeaux par action de coupe lors d'un vissage et d'un dévissage. Another feature of the invention relates to the slots which widen radially inwards at least over part of their radial extent. With such an arrangement of the slots in the clamping area, it is possible to avoid sharp edges in the area of the threads of the thread which are interrupted by the slots, so as to be able to thus avoid chip formation by cutting action during 'a screwing and unscrewing.
Grâce à cette réduction ou à cette élimination de l'abrasion dans les filetages prévus sur l'élément de serrage de l'écrou et sur le filetage du boulon, il est possible de réduire fortement Lle risque de grippage et de diminuer considérablement la perte de couple de serrage.Thanks to this reduction or elimination of abrasion in the threads provided on the nut tightening element and on the bolt thread, it is possible to greatly reduce the risk of seizure and to considerably reduce the loss of tightening torque.
Grâce à une meilleure répartition du frottement sur de plus grandes zones des flancs de filetage et grâce à un plus grand nombre de filets à l'intérieur de la partie de serrage, il est possible de réduire la sollicitation locale. Pour un écrou de ce genre, il peut être avantageux que les languettes de serrage comportent radialement vers l'intérieur un biseau à leurs extrémités adjacentes aux fentes.Thanks to a better distribution of friction over larger areas of the thread flanks and thanks to a greater number of threads inside the clamping part, it is possible to reduce the local stress. For a nut of this kind, it may be advantageous for the tightening tongues to have a bevel radially inward at their ends adjacent to the slots.
Il peut également s'avérer judicieux que l'élargissement des fentes soit créé par un arrondi des languettes de serrage à leurs extrémités adjacentes aux fentes. It may also be advisable for the widening of the slots to be created by a rounding of the tightening tabs at their ends adjacent to the slots.
Généralement il peut être avantageux à cet égard que l'élargissement des fentes commence radialement à l'extérieur du filetage. Generally it may be advantageous in this regard that the widening of the slots begins radially outside the thread.
Il peut également être judicieux que le fond des fentes ne soit pas orienté, au moins en partie, perpendiculairement à l'axe de l'écrou mais fasse un certain angle avec un plan orienté perpendiculairement à cet axe ; à cet égard il peut être judicieux que le fond des fentes soit orienté radialement vers l'intérieur. It may also be advisable for the bottom of the slots not to be oriented, at least in part, perpendicular to the axis of the nut but to make a certain angle with a plane oriented perpendicular to this axis; in this regard it may be advisable for the bottom of the slots to be oriented radially inwards.
Selon une autre particularité de l'invention, dans un écrou agencé en correspondance, le pas d'au moins une partie du filetage intérieur s'écarte du pas normalisé ou bien se différencie de sa valeur moyenne, qui est déterminée comme la moyenne arithmétique de la valeur maximale et de la valeur minimale admise dans la plage de tolérances correspondante. A cet égard il peut être judicieux - par exemple en fonction de l'application envisagée - de donner au pas une valeur plus petite ou également plus grande. According to another feature of the invention, in a nut arranged in correspondence, the pitch of at least part of the internal thread deviates from the standardized pitch or else differs from its mean value, which is determined as the arithmetic mean of the maximum value and the minimum value allowed in the corresponding tolerance range. In this regard it may be advisable - for example depending on the application envisaged - to give the pitch a smaller or also greater value.
Dans un agencement avantageux d'un écrou de ce genre, il peut être prévu une transition graduelle entre le pas normalisé et le pas différent. In an advantageous arrangement of a nut of this kind, a gradual transition can be provided between the standardized pitch and the different pitch.
Généralement il peut être particulièrement avantageux que le pas différent s'étende au moins sur des parties de la zone de serrage. Generally it can be particularly advantageous for the different pitch to extend at least over parts of the clamping zone.
En fonction du domaine d'utilisation, il peut être particulièrement judicieux pour un écrou conforme à l'invention que la zone d'application contre une pièce soit plane, que la zone d'application contre une pièce soit, radialement vers l'intérieur, plus éloignée de la partie d'entraînement que radialement vers l'extérieur, ou bien que la zone d'application contre une pièce soit, radialement vers l'extérieur, plus éloignée de la partie d'entraînement que radialement vers l'intérieur. A cet égard, il peut être avantageux de prévoir aussi bien une zone d'application en forme de calotte sphérique qu'une zone d'application de forme conique, et également d'autres formes de réalisation. Depending on the field of use, it may be particularly advisable for a nut according to the invention for the application zone against a part to be flat, for the application zone against a part to be, radially inwards, farther from the drive portion than radially outward, or else the area of application against a workpiece is, radially outward, more distant from the drive portion than radially inward. In this regard, it may be advantageous to provide both an application zone in the form of a spherical cap and an application zone of conical shape, and also other embodiments.
Il peut s'avérer judicieux qu'aussi bien la zone filetée prévue dans la partie d'entraînement que la zone filetée prévue dans la partie de serrage soient créées par formage dans la masse, et notamment par enlèvement de copeaux, comme par exemple par peignage. It may be judicious that both the threaded zone provided in the drive part and the threaded zone provided in the clamping part are created by mass forming, and in particular by removing chips, such as for example by combing. .
D'autre part il peut être avantageux que toutes les zones filetées soient créées par formage dans la masse, notamment sans formation de copeaux, par roulage de filets ou de façon analogue. On the other hand, it may be advantageous for all of the threaded zones to be created by mass forming, in particular without the formation of chips, by rolling threads or in a similar manner.
Pour un écrou réalisé conformément à l'invention, il peut être judicieux que le filetage soit formé sur un tour à commande numérique. Par un usinage simultané de la zone d'application de l'écrou, et également du filetage dans la zone cylindrique et dans la zone conique dans une machine avec plateau de bridage, il est possible d'obtenir une perpendicularité exacte de la surface d'application de l'écrou par rapport à l'ensemble des filetages.Il est possible d'obtenir une forme particulièrement avantageuse kde réalisation d'un écrou selon l'invention en prévoyant une rainure, orientée dans l'essentiel dans une direction circonférentielle et située dans une zone de transition entre les zones filetées, avec un diamètre qui est constant puis qui diminue, ce qui permet d'éviter une formation perturbatrice de copeaux et également d'augmenter de façon ciblée l'élasticité de l'écrou dans cette zone. En outre il peut s'avérer judicieux de former d'une seule pièce une rondelle de pression avec la partie d'entraînement ; de même, pour d'autres applications, il peut être avantageux d'associer une rondelle de pression à la partie d'entraînement. A cet égard, la rondelle de pression peut être disposée de façon à être maintenue relativement tournante sur la partie d'entraînement.Dans une forme de réalisation avantageuse d'un écrou selon l'invention, on peut prévoir que la rondelle de pression soit une partie formée dans la masse. For a nut produced in accordance with the invention, it may be advisable for the thread to be formed on a numerically controlled lathe. By simultaneous machining of the area of application of the nut, and also of the thread in the cylindrical area and in the conical area in a machine with clamping plate, it is possible to obtain an exact perpendicularity of the surface of application of the nut with respect to all of the threads. It is possible to obtain a particularly advantageous form kde embodiment of a nut according to the invention by providing a groove, oriented essentially in a circumferential direction and located in a transition zone between the threaded zones, with a diameter which is constant and then decreases, which makes it possible to avoid disturbing formation of chips and also to specifically increase the elasticity of the nut in this zone. In addition it may be advisable to form a single piece of a pressure washer with the drive part; similarly, for other applications, it may be advantageous to associate a pressure washer with the drive part. In this respect, the pressure washer can be arranged so as to be kept relatively rotating on the drive part. In an advantageous embodiment of a nut according to the invention, it can be provided that the pressure washer is a part formed in the mass.
Dans une autre possibilité d'agencement d'un écrou fabriqué conformément à l'invention, on peut prévoir que la zone d'application de la rondelle de pression soit formée avec un profil concave et à cet égard il peut être judicieux que la section droite, l'étendue radiale, la courbure, c'est-à-dire la hauteur axiale de la zone concave ou conique, et le matériau de la rondelle de pression soient choisis de telle sorte que, lorsque l'écrou est serré - également après des serrages et des desserrages répétés - il se produise une déformation sensiblement élastique de la rondelle de pression.A l'aide de la force élastique en résultant, il peut être possible, dans des applications déterminées, de produire une adaptation de la précontrainte ou du serrage lors du blocage des pièces serrées et également d'obtenir une compensation partielle d'écarts angulaires entre les surfaces d'application de l'écrou et de la pièce correspondante. Il en résulte' une meilleure application et une répartition plus uniforme de la compression surfacique. En outre, grâce à la création d'une précontrainte (restant avantageusement constante dans une partie relativement grande de la zone d'élasticité axiale), le desserrage complet de la liaison filetée est rendu plus difficile car un couple de friction produit par la précontrainte axiale est maintenu sur une distance de relâchement relativement grande. In another possible arrangement of a nut manufactured in accordance with the invention, it can be provided that the area of application of the pressure washer is formed with a concave profile and in this regard it may be advisable for the cross section , the radial extent, the curvature, i.e. the axial height of the concave or conical zone, and the material of the pressure washer are chosen so that when the nut is tightened - also after repeated tightening and loosening - there is a substantially elastic deformation of the pressure washer. With the help of the resulting elastic force, it may be possible, in specific applications, to produce an adaptation of the preload or the tightening when blocking tight parts and also obtaining partial compensation for angular deviations between the application surfaces of the nut and the corresponding part. This results in better application and a more uniform distribution of the surface compression. In addition, thanks to the creation of a prestress (advantageously remaining constant in a relatively large part of the axial elasticity zone), the complete loosening of the threaded connection is made more difficult because a friction torque produced by the axial prestress is maintained over a relatively large release distance.
Il peut s'avérer avantageux que la zone d'application de l'écrou et la surface correspondante de la rondelle de pression fassent un angle dont les côtés soient orientés en éloignement de l'axe central de l'écrou. A cet égard il peut être particulièrement avantageux, par exemple en ce qui concerne la force de précontrainte, que l'angle formé entre la zone d'application de l'écrou et la rondelle de pression soit plus grand que l'angle formé entre la zone d'application, de profil concave, de la rondelle de pression et le plan qui peut s'appliquer contre la surface limite axiale, opposée à l'écrou, de la rondelle de pression. It may be advantageous for the area of application of the nut and the corresponding surface of the pressure washer to make an angle, the sides of which are oriented away from the central axis of the nut. In this regard, it may be particularly advantageous, for example with regard to the prestressing force, for the angle formed between the area of application of the nut and the pressure washer to be greater than the angle formed between the application zone, concave profile, of the pressure washer and the plane which can be applied against the axial limit surface, opposite the nut, of the pressure washer.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels
la figure 1 représente un écrou sur lequel est formé une rondelle de pression,
la figure 2 représente un écrou associé à une rondelle de pression,
la figure 3 représente un écrou sur lequel est formée une rondelle de pression comportant une zone d'application de profil concave,
les figures 4 à 6 représentent d'autres formes de réalisation d'écrous selon l'invention,
la figure 7 donne une vue en perspective et des représentations schématiques de réalisations de languettes de serrage et
la figure 8 est une représentation de principe d'une liaison vissée entre un boulon et un écrou de pas différents.Other characteristics and advantages of the invention will be highlighted in the following description, given by way of nonlimiting example, with reference to the accompanying drawings in which
FIG. 1 represents a nut on which a pressure washer is formed,
FIG. 2 represents a nut associated with a pressure washer,
FIG. 3 represents a nut on which a pressure washer is formed comprising a zone of application of concave profile,
FIGS. 4 to 6 represent other embodiments of nuts according to the invention,
FIG. 7 gives a perspective view and schematic representations of embodiments of clamping tongues and
Figure 8 is a principle representation of a screw connection between a bolt and a nut of different pitch.
L'écrou représenté sur la figure 1 se compose dans l'essentiel de trois parties axialement différentes, notamment la rondelle de pression 1, la partie d'entraînement 2 et la zone de serrage 3. Dans cet exemple représenté, les trois parties axiales, c'est-àdire l'ensemble de l'écrou, sont réalisées d'une seule pièce. La rondelle de pression 1 est pourvue d'un profil plan sur son côté inférieur 4 tandis que sa paroi 5, axialement opposée à la zone d'application 4, est pourvue d'une forme conique, le sommet du cône étant orienté en éloignement de la surface d'application 4. The nut shown in FIG. 1 essentially consists of three axially different parts, in particular the pressure washer 1, the drive part 2 and the tightening zone 3. In this example shown, the three axial parts, that is to say the whole nut, are made in one piece. The pressure washer 1 is provided with a flat profile on its lower side 4 while its wall 5, axially opposite the application area 4, is provided with a conical shape, the top of the cone being oriented away from the application surface 4.
La partie d'entraînement, ou zone d'entraînement, 2 comporte radialement vers l'extérieur des déformations régulières 6 qui créent un six-pans et qui sont prévues pour la mise en place d'un outil. Le diamètre extérieur de ce profil en six-pans est plus petit que le diamètre extérieur de l'écrou dans la zone de sa rondelle de pression 1. The drive part, or drive zone, 2 has radially outwardly regular deformations 6 which create a hexagon and which are provided for the installation of a tool. The outside diameter of this hexagon profile is smaller than the outside diameter of the nut in the area of its pressure washer 1.
La zone 2 comportant le six-pans est suivie axialement par la zone de serrage 3 en forme de manchon, qui est délimitée sur son pourtour extérieur par une surface périphérique 7, pourvue ici d'un profil conique dont le sommet est à nouveau orienté en éloignement de la surface d'application de la rondelle de pression 1. En outre la zone de serrage comporte plusieurs fentes, réparties sur le pourtour, ou bien des évidements 8 orientés axialement et s'étendant axialement jusqu'à la surface de délimitation radiale 9 de la partie d'entraînement. The zone 2 comprising the hexagon is followed axially by the tightening zone 3 in the form of a sleeve, which is delimited on its outer periphery by a peripheral surface 7, here provided with a conical profile whose apex is again oriented in distance from the application surface of the pressure washer 1. In addition, the clamping zone comprises several slots, distributed around the periphery, or else recesses 8 axially oriented and extending axially up to the radial delimitation surface 9 of the training part.
Dans une partie de son diamètre intérieur, l'écrou est pourvu de deux zones filetées agencées différemment et qui se rejoignent en 10. La première zone filetée 11 s'étend, après une courte zone exempte de filetage comme par exemple un appendice de centrage, axialement depuis une partie de la rondelle de pression 1, et dans la zone 2, portant le six-pans 6, de la partie d'entraînement, jusqu'à une partie de l'étendue de la zone de serrage 7. La partie filetée 11 a un profil cylindrique dans toute sa longueur axiale et elle rejoint en 10 la partie filetée 12, qui est inclinée ou infléchie par rapport à la direction axiale en vue de créer ultérieurement une force de serrage et qui a un profil tel que le diamètre du filetage diminue à mesure qu'augmente l'espacement par rapport à la surface d'application 4. In a part of its internal diameter, the nut is provided with two threaded zones arranged differently and which meet at 10. The first threaded zone 11 extends, after a short zone free of thread such as for example a centering appendage, axially from a part of the pressure washer 1, and in zone 2, carrying the hexagon 6, from the drive part, to a part of the extent of the clamping zone 7. The threaded part 11 has a cylindrical profile throughout its axial length and it joins at 10 the threaded part 12, which is inclined or bent with respect to the axial direction in order to subsequently create a clamping force and which has a profile such that the diameter of the thread decreases as the spacing from the application surface increases 4.
Dans la zone de transition 10 qui est représentée ici et dans laquelle la zone filetée cylindrique 11 et la zone filetée non cylindrique 12 se rejoignent, il est possible de prévoir une rainure ou une encoche qui est orientée en correspondance à la ligne 10 de la figure 1 dans l'essentiel dans une direction circonférentielle et qui peut être réalisée - d'une manière analogue à une saignée - avec une profondeur supérieure à la hauteur du filetage. On peut ainsi par exemple empêcher la formation de copeaux. En outre il est ainsi possible de réduire de façon ciblée dans cette zone le couple résistant de l'écrou et d'obtenir un mouvement radial de la zone de serrage dans des conditions d'élasticité optimisées. In the transition zone 10 which is represented here and in which the cylindrical threaded zone 11 and the non-cylindrical threaded zone 12 meet, it is possible to provide a groove or a notch which is oriented in correspondence with line 10 of the figure 1 essentially in a circumferential direction and which can be produced - in a manner analogous to a tapping - with a depth greater than the height of the thread. This can, for example, prevent the formation of chips. In addition, it is thus possible to reduce the resistant torque of the nut in a targeted manner and to obtain a radial movement of the tightening zone under optimized elasticity conditions.
Dans l'écrou représenté ici, cette partie filetée 12 est réalisée, après la formation des fentes 8 et la création de la zone de serrage, sans transformation ultérieure de la forme cylindrique dans la forme conique représentée ici. Cela signifie que le filetage n'est pas réalisé avec une forme cylindrique mais avec une forme différente. In the nut shown here, this threaded part 12 is produced, after the formation of the slots 8 and the creation of the tightening zone, without further transformation of the cylindrical shape into the conical shape shown here. This means that the thread is not made with a cylindrical shape but with a different shape.
L'écrou représenté sur la figure 2 possède les mêmes caractéristiques de construction et il est fabriqué par le même procédé que celui qui a été décrit en relation avec la figure 1. Cependant une particularité de cet écrou consiste en ce qu'il comporte une rondelle de pression la réalisée séparément et qui est maintenue, sur son côté opposé à la zone d'application et dans une partie de son diamètre intérieur au moyen d'une déformation 2a, qui s'étend axialement à partir de la zone correspondant à la partie d'entraînement en direction de la surface d'application. Dans cette variante d'agencement, il est possible de fabriquer la rondelle de pression en un autre matériau que celui de l'écrou, par exemple en un matériau possédant d'autres propriétés d'élasticité.En outre il est possible, en fonction du domaine d'application envisagé, de maintenir la rondelle de pression de façon qu'elle ne puisse pas tourner dans une direction circonférentielle ou bien qu'elle puisse tourner par rapport à l'écrou. Les autres particularités, comme notamment l'agencement de la zone de serrage avec ses fentes axiales et son filetage intérieur, sont identiques à ce qui a été décrit précédemment. The nut shown in Figure 2 has the same construction characteristics and is manufactured by the same process as that which has been described in relation to Figure 1. However, a special feature of this nut is that it has a washer pressure realized separately and which is maintained, on its side opposite to the application area and in part of its internal diameter by means of a deformation 2a, which extends axially from the area corresponding to the part drive towards the application surface. In this variant of the arrangement, it is possible to manufacture the pressure washer in a material other than that of the nut, for example in a material having other elasticity properties. In addition it is possible, depending on the envisaged field of application, to maintain the pressure washer so that it cannot rotate in a circumferential direction or else that it can rotate relative to the nut. The other particularities, such as in particular the arrangement of the clamping zone with its axial slots and its internal thread, are identical to what has been described previously.
Sur la figure 3 est à nouveau représenté un écrou sur lequel est formée d'une seule pièce une rondelle de pression. La particularité de cet écrou consiste en ce que la rondelle de pression a une forme concave dans sa zone d'application. Par l'expression "forme concave", on entend ici d'une façon tout à fait générale un creux orienté vers l'intérieur dans la rondelle de pression, la forme du creux, c'est-à-dire le profil de la surface de la zone d'application 4a, pouvant être choisie à volonté. In Figure 3 is again shown a nut on which is formed in one piece a pressure washer. The special feature of this nut is that the pressure washer has a concave shape in its area of application. By the expression "concave shape" is meant here quite generally a recess oriented inwards in the pressure washer, the shape of the recess, that is to say the profile of the surface of the application area 4a, which can be chosen at will.
Ainsi cette surface d'application peut - dans la zone comprise entre son rayon intérieur et son rayon extérieur - être réalisée droite ou bien comporter également différentes orientations de courbures ainsi que différents rayons et profils de courbures. Cela signifie que, lors du serrage de l'écrou, quand celui-ci entre en application par la périphérie extérieure de la rondelle de pression, il faut encore produire un déplacement sur une distance axiale déterminée jusqu'à ce que toute la surface d'application de la rondelle de pression entre en contact. En conséquence, après un serrage additionnel de l'écrou, la rondelle de pression est bloquée et elle fait ainsi en sorte - sous l'effet de sa force élastique qu'il se produise une petite variation de la force de serrage lorsqu'il existe éventuellement des variations de hauteurs dans les pièces à assembler.Avantageusement, la rondelle de pression est alors agencée de façon qu'elle possède une tension restant pratiquement constante dans sa section. La surface d'application de profil concave peut également être prévue sur une rondelle de pression séparée, comme cela a été décrit par exemple en relation avec la figure 2.Thus, this application surface can - in the zone between its internal radius and its external radius - be made straight or else also include different orientations of curvatures as well as different radii and profiles of curvatures. This means that, when tightening the nut, when it comes into application through the outer periphery of the pressure washer, it is still necessary to produce a displacement over a determined axial distance until the entire surface of the application of the pressure washer comes into contact. Consequently, after an additional tightening of the nut, the pressure washer is blocked and it thus causes - under the effect of its elastic force that there occurs a small variation in the tightening force when it exists possibly variations in height in the parts to be assembled. Advantageously, the pressure washer is then arranged so that it has a tension which remains practically constant in its section. The concave profile application surface can also be provided on a separate pressure washer, as has been described for example in connection with FIG. 2.
En outre, il peut exister un angle 13 entre le corps de l'écrou et la rondelle de pression la, comme cela est représenté schématiquement sur la figure 2. A cet égard, l'angle 13 peut être déterminé en relation avec l'angle 14 représenté sur la figure 3 et existant entre la surface d'application 4a de la rondelle de pression et le plan d'application opposé, de telle sorte qu'il puisse être choisi avec une valeur plus grande dans des applications déterminées. In addition, there may be an angle 13 between the body of the nut and the pressure washer 1a, as shown schematically in Figure 2. In this regard, the angle 13 can be determined in relation to the angle 14 shown in Figure 3 and existing between the application surface 4a of the pressure washer and the opposite application plane, so that it can be chosen with a larger value in specific applications.
L'écrou représenté sur la figure 4 a les mêmes particularités de construction ou bien est fabriqué par le même procédé que l'écrou décrit jusqu'à maintenant en relation avec les figures précédentes. L'écrou de la figure 4 ne comporte cependant pas de rondelle de pression de sorte que la partie d'entraînement 2 est prolongée dans une direction axiale jusqu'au côté inférieur 4 ou bien jusqu'à la zone qui entre en contact avec une pièce. Dans l'exemple de réalisation représenté ici, la zone de serrage 3 est à nouveau créée par des fentes 8 et des languettes de serrage 15. Les languettes de serrage 15 sont agencées ici de telle sorte que leur épaisseur de paroi soit plus petite à leur extrémité libre qu'à leur extrémité dirigée vers la partie d'entraînement 2.Ce résultat est obtenu dans l'exemple de réalisation représenté ici par le fait que la surface périphérique extérieure 7 et la surface périphérique intérieure comportant le filetage intérieur 12 ne sont pas orientées parallèlement mais font entre elles un angle dont le sommet est dirigé en éloignement de la surface d'application ou du côté inférieur 4. En outre, la vue en coupe représentée dans la moitié supérieure de la figure 4 montre que le fond de fente 16 n'est pas orienté parallèlement à la surface d'application ou au côté inférieur 4, c'est-à-dire perpendiculairement à l'axe de l'écrou, mais est incliné au moins en partie d'un certain angle par rapport à l'axe de l'écrou, le sommet de cet angle étant dirigé vers le côté inférieur 4. A la différence de la forme représentée, le fond de fente 16 peut également avoir un profil incurvé. En outre cette vue en coupe montre que la surface périphérique inclinée 7 de la zone de serrage 3 commence à un plus petit espacement du côté inférieur 4 que le filetage intérieur 12 réalisé incliné de sorte que le filetage intérieur cylindrique 11 pénètre au moins axialement d'une certaine distance dans la zone de serrage 3. La transition 10 entre les deux zones filetées 11 et 12 est ainsi plus espacée du côté inférieur 4 que le fond de fente 16, ou bien son bord le plus fortement espacé du côté inférieur 4. The nut shown in Figure 4 has the same construction features or is manufactured by the same process as the nut described so far in relation to the previous figures. The nut of Figure 4 does not, however, have a pressure washer so that the drive part 2 is extended in an axial direction to the lower side 4 or to the area which comes into contact with a part. . In the embodiment shown here, the clamping zone 3 is again created by slots 8 and clamping tongues 15. The clamping tongues 15 are arranged here so that their wall thickness is smaller at their free end only at their end directed towards the drive part 2. This result is obtained in the embodiment shown here by the fact that the outer peripheral surface 7 and the inner peripheral surface comprising the internal thread 12 are not oriented parallel but form an angle between them, the apex of which is directed away from the application surface or from the lower side 4. Furthermore, the sectional view represented in the upper half of FIG. 4 shows that the slot bottom 16 is not oriented parallel to the application surface or to the lower side 4, i.e. perpendicular to the axis of the nut, but is inclined at least s partly at a certain angle relative to the axis of the nut, the apex of this angle being directed towards the lower side 4. Unlike the shape shown, the slot bottom 16 may also have a profile curved. In addition, this sectional view shows that the inclined peripheral surface 7 of the clamping zone 3 begins at a smaller spacing on the lower side 4 than the internal thread 12 made inclined so that the cylindrical internal thread 11 penetrates at least axially from a certain distance in the clamping zone 3. The transition 10 between the two threaded zones 11 and 12 is thus more spaced on the lower side 4 than the slot bottom 16, or else its edge most strongly spaced on the lower side 4.
Une telle réduction d'épaisseur de paroi ou un tel élancement des languettes de serrage 15 peuvent avoir une influence sur la répartition des tensions à l'intérieur de la zone de serrage 3 ou bien à l'intérieur des languettes de serrage 15. On peut ainsi obtenir par exemple que les languettes de serrage 15 comportent, le long de leur étendue axiale, au moins une tension approximativement constante. Such a reduction in wall thickness or such slenderness of the clamping tongues 15 can have an influence on the distribution of the tensions inside the clamping zone 3 or else inside the clamping tongues 15. It is possible to thus obtaining for example that the clamping tongues 15 comprise, along their axial extent, at least one approximately constant tension.
La partie inférieure de la figure 4 montre que les extrémités 17, orientées dans une direction circonférentielle, des languettes de serrage 15 ne sont pas orientées parallèlement, au moins sur toute leur étendue radiale, mais que les fentes 8 s'élargissent radialement vers l'intérieur. En d'autres termes, cela signifie que l'étendue circonférentielle des fentes 8 est plus petite radialement vers l'extérieur que radialement vers l'intérieur. Ce résultat peut être obtenu par exemple en faisant en sorte que les languettes de serrage 15 comportent un biseau ou un arrondi 18, qui crée une transition plus douce entre la surface latérale 17 et la surface intérieure 19.Les biseaux d'entrée 18 peuvent alors avoir chacun, selon les impératifs existant, des angles différents et/ou des rayons d'arrondis différents, qui peuvent être réalisés d'une manière assez simple par le procédé de formage dans la masse conforme à l'invention. Comme matériau pour de tels écrous de serrage, il convient par exemple d'utiliser de l'acier ayant une résistance comprise entre 750 et 1150 N/mm2. La forme de réalisation des fentes 8 et des languettes de serrage 15 qui est représentée ici est évidemment applicable aux écrous qui ont été décrits ci-dessus en relation avec les figures 1 à 3. The lower part of FIG. 4 shows that the ends 17, oriented in a circumferential direction, of the tightening tongues 15 are not oriented parallel, at least over their entire radial extent, but that the slots 8 widen radially towards the interior. In other words, this means that the circumferential extent of the slots 8 is smaller radially outward than radially inward. This can be achieved, for example, by making the clamping tabs 15 have a bevel or rounded 18, which creates a smoother transition between the side surface 17 and the inner surface 19. The inlet bevels 18 can then each having, according to the existing requirements, different angles and / or different rounding radii, which can be produced in a fairly simple manner by the mass forming process according to the invention. As material for such tightening nuts, it is for example necessary to use steel having a resistance of between 750 and 1150 N / mm2. The embodiment of the slots 8 and the clamping tongues which is shown here is obviously applicable to the nuts which have been described above in relation to FIGS. 1 to 3.
L'écrou représenté sur la figure 5 comporte une rondelle de pression 1 réalisée d'une seule pièce et pourvue d'une surface d'appli'cation de forme convexe et d'un côté inférieur 4b de forme convexe, qui est agencé ici comme une calotte sphérique. Ce côté inférieur 4b peut cependant être réalisé également avec une forme conique ou bien avoir d'autres profils qui peuvent être adaptés à l'application correspondante. L'agencement de la zone de serrage 3 et la fabrication de l'ensemble de l'écrou correspondent dans l'essentiel à ce qui a été décrit ci-dessus ; la partie inférieure de la figure 4 montre que dans ce cas le biseau 18 des languettes de serrage 15 est réalisé de telle sorte qu'il rejoigne approximativement tangentiellement la surface intérieure 19.Le biseau ou l'arrondi 18 peuvent également - à la différence de la réalisation représentée - couvrir toute l'étendue radiale, c'est-à-dire toute l'épaisseur de paroi des languettes de serrage 15. Le nombre des languettes de serrage 15 n'est évidemment pas limité aux quatre languettes de serrage 15 représentées ici mais il peut être librement choisi - par exemple en vue d'obtenir des couples de serrage déterminés. The nut shown in FIG. 5 comprises a pressure washer 1 made in one piece and provided with a convex-shaped application surface and a lower side 4b of convex shape, which is arranged here as a spherical cap. This lower side 4b can however also be produced with a conical shape or else have other profiles which can be adapted to the corresponding application. The arrangement of the tightening zone 3 and the manufacture of the nut assembly correspond essentially to what has been described above; the lower part of FIG. 4 shows that in this case the bevel 18 of the clamping tongues 15 is produced in such a way that it approximates tangentially the inner surface 19. The bevel or the rounded 18 can also - unlike the embodiment shown - cover the entire radial extent, that is to say the entire wall thickness of the tightening tongues 15. The number of tightening tongues 15 is obviously not limited to the four tightening tongues 15 shown here but it can be freely chosen - for example in order to obtain specific tightening torques.
Sur la figure 6 est représenté un écrou où l'épaisseur de paroi des languettes de serrage 15, considérée sur le pourtour n'est pas constante. On voit que dans ce cas l'épaisseur de paroi des languettes de serrage 15 est plus petite dans la zone qui est adjacente aux fentes 8 qu'au milieu 20 des languettes de serrage 15. Ce résultat peut être obtenu en faisant en sorte que le contour extérieur ou la surface périphérique extérieure 7 des languettes de serrage 15 soit agencé d'une manière ne correspondant pas à la forme circulaire d'un cercle disposé concentriquement à l'axe de l'écrou. In Figure 6 is shown a nut where the wall thickness of the clamping tongues 15, considered on the periphery is not constant. It can be seen that in this case the wall thickness of the clamping tongues 15 is smaller in the zone which is adjacent to the slots 8 than in the middle of the clamping tongues 15. This result can be obtained by making the outer contour or the outer peripheral surface 7 of the clamping tongues 15 is arranged in a manner which does not correspond to the circular shape of a circle arranged concentrically with the axis of the nut.
Egalement de telles formes de réalisation peuvent être fabriquées sans difficulté et de façon peut coûteuse par un procédé de formage dans la masse.Also such embodiments can be manufactured without difficulty and can be costly by a bulk forming process.
La figure 7 représente en vue en perspective une partie d'un écrou conforme à l'invention, comportant une languette de serrage 15 dont l'épaisseur de paroi diminue depuis le fond de fente 16 à mesure que l'espacement par rapport à la partie d'entraînement 2 augmente. Dans ce cas, la surface intérieure comportant le filetage intérieur 12 a un profil rectiligne mais elle est cependant inclinée d'un certain angle par rapport à l'axe de l'écrou tandis que la surface périphérique extérieure 7 de la languette de serrage 15 comporte une courbure qui peut avoir par exemple la forme d'une parabole. Au moyen de différentes combinaisons de courbures et d'inclinaisons de la surface intérieure comportant le filetage intérieur 12 et de la surface périphérique extérieure 7, il est possible d'obtenir différentes répartitions de tensions dans les languettes de serrage 15.La transition 10 entre les zones filetées 11 et 12 est située dans ce cas à la hauteur du fond de fente 16, cette transition 10 pouvant être décalée aussi bien plus loin vers le haut dans les languettes de serrage 15 que plus loin vers le bas dans la zone vers la partie d'entraînement 2. On obtient ainsi que le point ou la paroi intérieure 12 s'écarte de la forme cylindrique et le point correspondant de la surface périphérique extérieure 7 puissent commencer à une hauteur axiale différente de l'écrou. En outre on a mis en évidence sur la figure 7, simplement à titre d'exemples, des combinaisons de surfaces extérieure 7 et inférieure 12 qui ont des courbures et/ou des inclinaisons mutuellement différentes. Dans ces schémas de principe, l'axe de l'écrou est indiqué par la ligne en trait mixte 21. FIG. 7 shows a perspective view of part of a nut according to the invention, comprising a tightening tab 15, the wall thickness of which decreases from the bottom of the slot 16 as the spacing relative to the part 2 increases. In this case, the internal surface comprising the internal thread 12 has a straight profile but it is however inclined at a certain angle relative to the axis of the nut while the external peripheral surface 7 of the tightening tongue 15 comprises a curvature which may for example have the shape of a parabola. By means of different combinations of curvatures and inclinations of the internal surface comprising the internal thread 12 and the external peripheral surface 7, it is possible to obtain different distributions of tensions in the clamping tongues 15. The transition 10 between the threaded zones 11 and 12 is located in this case at the height of the slot bottom 16, this transition 10 can be offset as much further up in the clamping tongues 15 as further down in the area towards the part 2. We thus obtain that the point or the inner wall 12 deviates from the cylindrical shape and the corresponding point of the outer peripheral surface 7 can start at a different axial height from the nut. In addition, FIG. 7 shows, simply by way of examples, combinations of outer 7 and lower 12 surfaces which have mutually different curvatures and / or inclinations. In these schematic diagrams, the axis of the nut is indicated by the dashed line 21.
La figure 8 représente une vue en coupe schématique d'un boulon 22 sur lequel est vissé un écrou, dont l'axe central est à nouveau représenté en 21 et également dont la languette de serrage 15 et la zone d'entraînement 2 sont indiquées en vue en coupe. Dans ce cas, le pas du filetage de l'écrou est plus petit que celui du boulon 22 de sorte que, du fait qu'on peut admettre ici que le boulon 22 a un pas correspondant à la norme DIN, le pas de l'écrou est dans ce cas inférieur au pas normalisé selon DIN. Cela est mis en évidence sur la figure 8 qui montre que la distance 23 correspondant à un nombre déterminé de filets est plus grande que la distance 24 correspondant au même nombre de filets 12 prévu dans la languette de serrage 15 de l'écrou.A partir des distances 23 et 24, on détermine une distance différentielle 25, qui met en évidence, après division par le nombre de filets du filetage, la grandeur de 1'"écart de pas", c'est-à-dire de l'écart du pas du filetage de l'écrou par rapport à la norme. Dans cet exemple, le pas de l'écrou est choisi plus petit que le pas du boulon 22 mais il peut être cependant avantageux dans d'autres cas que le pas du filetage de l'écrou soit choisi plus grand que celui du filetage du boulon 22. Un tel "écart de pas" peut produire une force de serrage additionnelle. Il est en outre possible que le pas du filetage ne reste pas constant sur la longueur mais varie graduellement. FIG. 8 represents a schematic sectional view of a bolt 22 on which a nut is screwed, the central axis of which is again represented at 21 and also the clamping tongue 15 and the drive zone 2 of which are indicated by sectional view. In this case, the thread pitch of the nut is smaller than that of the bolt 22 so that, since it can be assumed here that the bolt 22 has a pitch corresponding to the DIN standard, the pitch of the in this case the nut is less than the standard pitch according to DIN. This is highlighted in FIG. 8 which shows that the distance 23 corresponding to a determined number of threads is greater than the distance 24 corresponding to the same number of threads 12 provided in the tightening tab 15 of the nut. of the distances 23 and 24, a differential distance 25 is determined, which highlights, after division by the number of threads of the thread, the magnitude of the "pitch deviation", that is to say the deviation the pitch of the nut thread compared to the standard. In this example, the pitch of the nut is chosen to be smaller than the pitch of the bolt 22, but it may however be advantageous in other cases for the pitch of the thread of the nut to be chosen greater than that of the thread of the bolt. 22. Such a "pitch deviation" can produce an additional clamping force. It is also possible that the thread pitch does not remain constant over the length but varies gradually.
Les revendications déposées avec la demande de brevet sont des propositions de rédaction, sans aucune influence préjudiciable pour l'obtention de la protection par brevet. La demanderesse se réserve de revendiquer encore d'autres caractéristiques qui ont été mises en évidence jusqu'à maintenant seulement dans la description et/ou sur les dessins. The claims filed with the patent application are drafting proposals, without any prejudicial influence for obtaining patent protection. The applicant reserves the right to claim still other characteristics which have been highlighted until now only in the description and / or in the drawings.
Les rattachements adoptés dans les revendications secondaires se rapportent à un autre agencement de l'objet de la revendication principale conformément aux particularités indiquées dans la revendication secondaire correspondante ; ils ne doivent pas être considérés comme une interdiction d'obtention d'une protection indépendante pour les particularités des revendications rattachées. The attachments adopted in the secondary claims relate to another arrangement of the subject-matter of the main claim in accordance with the features indicated in the corresponding secondary claim; they should not be considered as a prohibition on obtaining independent protection for the specifics of the attached claims.
Les objets de ces revendications secondaires représentent cependant également des inventions particulières qui ont une conception indépendant des objets des revendications secondaires précédentes. The objects of these secondary claims, however, also represent specific inventions which have a conception independent of the objects of the preceding secondary claims.
L'invention n'est également pas limitée aux exemples de réalisation donnés dans la description. Au contraire, dans le cadre de l'invention, il est possible d'adopter de nombreuses modifications et variations, notamment des variantes, éléments et combinaisons et/ou des matériaux, qui sont inventifs, par exemple par combinaison ou modification de certaines particularités, ou éléments, ou étapes opératoires, décrits d'une façon générale dans la description et dans les revendications et également représentés sur les dessins, de façon à obtenir, par des particularités pouvant être combinées, un nouvel objet, ou bien de nouvelles étapes opératoires, ou bien de nouvelles séquences d'étapes opératoires, également lorsqu'elles concernent des procédés de fabrication, de contrôle et de travail. The invention is also not limited to the exemplary embodiments given in the description. On the contrary, in the context of the invention, it is possible to adopt numerous modifications and variations, in particular variants, elements and combinations and / or materials, which are inventive, for example by combination or modification of certain features, or elements, or operating steps, described generally in the description and in the claims and also shown in the drawings, so as to obtain, by means of particulars which can be combined, a new object, or else new operating steps, or new sequences of operating steps, also when they relate to manufacturing, control and working processes.
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- 1995-09-13 FR FR9510706A patent/FR2724699B1/en not_active Expired - Lifetime
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2007
- 2007-07-18 JP JP2007187441A patent/JP4741553B2/en not_active Expired - Fee Related
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Also Published As
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