FR2992379A1

FR2992379A1 - Ecrou mince perfectionne, notamment pour un organe de liaison, tel qu'une liaison rotule

Info

Publication number: FR2992379A1
Application number: FR1256058A
Authority: FR
Inventors: Yvan Blachon; Didier Bailly; Raphael Gouverneur
Original assignee: SKF Aerospace France SAS
Current assignee: SKF Aerospace France SAS
Priority date: 2012-06-26
Filing date: 2012-06-26
Publication date: 2013-12-27
Anticipated expiration: 2032-06-26
Also published as: FR2992379B1

Abstract

L'écrou mince (18) présente une forme générale annulaire autour d'un axe longitudinal (X), délimitée par une surface circonférentielle extérieure (18A) et une surface circonférentielle intérieure (18B) taraudée portant un filet s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal (X). Le filet présente un profil trapézoïdal asymétrique dans un plan de coupe comportant l'axe longitudinal (X).

Description

Ecrou mince perfectionné, notamment pour un organe de liaison, tel qu'une liaison rotule La présente invention concerne un écrou mince perfectionné, notamment pour un organe de liaison, tel qu'une liaison rotule, ou une liaison pivot.

En particulier, l'invention concerne un écrou présentant une forme générale annulaire autour d'un axe longitudinal, délimitée par une surface circonférentielle extérieure et une surface circonférentielle intérieure. On appelle « rayon intérieur » la distance entre l'axe longitudinal et la surface circonférentielle intérieure, et « rayon extérieur » la distance entre l'axe longitudinal et la surface circonférentielle extérieure.

Habituellement, et comme cela sera le cas dans la présente description, un écrou est dit « mince » lorsque le rapport de son rayon intérieur sur son rayon extérieur est supérieur à 0,9. On connaît déjà, dans l'état de la technique, un écrou mince dont la surface circonférentielle intérieure est taraudée de manière à présenter un filet s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal. Un tel écrou mince est par exemple destiné à équiper un organe de liaison. Un tel organe de liaison, notamment une liaison rotule ou une liaison pivot, comporte de manière classique une bague extérieure, destinée à être reliée à un premier organe lié, et une bague intérieure, destinée à être reliée à un second organe lié.

En particulier, le premier organe lié comporte une partie annulaire destinée à être agencée autour de la bague extérieure, et à être maintenue longitudinalement sur cette bague extérieure, d'une part par un épaulement circonférentiel ménagé à une première extrémité longitudinale de la bague extérieure, et d'autre part par l'écrou mince, vissé autour d'une partie filetée ménagée à une seconde extrémité longitudinale de la bague extérieure. Ainsi, l'écrou mince est susceptible de reprendre une charge longitudinale appliquée par le premier organe lié sur cet écrou. Un tel organe de liaison est par exemple utilisé dans l'industrie aéronautique, afin d'immobiliser en translation le premier organe lié par rapport au second organe lié, tout en permettant un mouvement relatif en rotation de ces premier et second organes liés. L'invention a notamment pour but d'augmenter la résistance d'un écrou mince équipant un organe de liaison, afin de lui permettre de supporter une charge longitudinale plus importante, et ou à présenter une durée de vie plus importante. A cet effet, l'invention a notamment pour objet un écrou mince, de forme générale annulaire autour d'un axe longitudinal présentant une surface circonférentielle extérieure et une surface circonférentielle intérieure taraudée portant un filet s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal, caractérisé en ce que le filet présente un profil trapézoïdal asymétrique dans un plan de coupe comportant l'axe longitudinal. Du fait de sa forme asymétrique, le filet trapézoïdal présente des premiers et seconds flancs présentant des inclinaisons différentes.

En particulier, l'un des flancs (qu'on appellera « premier flanc ») est moins incliné que l'autre (qu'on appellera « second flanc »), et forme une surface d'appui pour la charge longitudinale. En revanche, le second flanc, d'avantage incliné, forme une cale s'opposant à la charge longitudinale. Ainsi, cette forme trapézoïdale asymétrique permet de supporter une charge plus importante qu'une forme classique. Un écrou mince selon l'invention peut comporter en outre l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles. - L'écrou mince présente un rayon intérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal et la surface circonférentielle intérieure, et un rayon extérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal et la surface circonférentielle extérieure, tels que le rapport du rayon intérieur sur le rayon extérieur est supérieur ou égal à 0,9. - Le filet trapézoïdal comporte des premier et second flancs inclinés, le premier flanc définissant un premier angle avec un plan transversal perpendiculaire à l'axe longitudinal, et le second flanc définissant un second angle avec ce plan transversal, différent du premier angle. - Le premier angle est compris entre 0 et 100, de préférence entre 5 et 8°, avantageusement égal à 6°. - Le second angle est compris entre 30 et 60°, de préférence entre 40 et 50°, avantageusement égal à 45°. - Le filet présente un pas compris entre un tiers et un quart de la longueur de l'écrou dans la direction de l'axe longitudinal. L'invention concerne également un organe de liaison, notamment une liaison pivot ou une liaison rotule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un écrou mince tel que définit précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux figures annexées parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective d'un organe de liaison selon un exemple de mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est vue partielle de face d'un écrou mince équipant l'organe de liaison de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale selon le plan de coupe de l'écrou mince de la figure 2 ; - la figure 4 est une vue dans le plan de coupe longitudinale d'un filet de l'écrou mince de la figure 3 en prise avec un filet complémentaire d'une bague extérieure de l'organe de liaison. On a représenté sur la figure 1 un organe de liaison 10 selon un exemple de mode de réalisation de l'invention.

Dans l'exemple représenté, l'organe de liaison 10 est une liaison rotule, comportant de manière classique une bague intérieure 12 (également appelée noix intérieure) s'étendant autour d'un axe longitudinal X, et présentant une surface extérieure 12A convexe, par exemple sphérique tronquée, et une surface intérieure 12B sensiblement cylindrique, ladite surface intérieure 12B étant destinée à coopérer avec un premier organe à lier (non représenté), par exemple un arbre. L'organe de liaison 10 comporte également une bague extérieure 14 (également appelée cage extérieure) s'étendant autour de l'axe longitudinal X, et présentant une surface circonférentielle extérieure 14A sensiblement cylindrique et une surface circonférentielle intérieure sensiblement concave coopérant avec la surface extérieure 12A de la bague intérieure 12 pour former une articulation rotule, c'est-à-dire libre en rotation autour de tout axe, mais immobilisée en translation le long de tout axe. La surface extérieure 14A de la bague extérieure 14 est destinée à coopérer avec un élément annulaire complémentaire d'un second organe à lier (non représenté), par exemple une bielle. Afin de maintenir ledit élément annulaire sur la surface extérieure 14A dans la direction longitudinale, la bague extérieure 14 comporte, à l'une de ses extrémités longitudinales, un épaulement circonférentiel 15 formant une première butée longitudinale, et à l'autre de ses extrémités longitudinales, une partie filetée 16 destinée à recevoir un écrou mince 18 formant une seconde butée longitudinale. L'écrou mince 18, représenté plus en détail sur les figures 2 et 3, présente une forme générale annulaire autour de l'axe longitudinal X, délimitée par une surface circonférentielle extérieure 18A et une surface circonférentielle intérieure 18B. La surface intérieure 18B porte un filet 20, s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal X, destiné à coopérer avec la partie filetée 16. Ainsi, la partie filetée 16 est complémentaire de la surface intérieure taraudée 18B de l'écrou 18, de sorte que cet écrou mince 18 peut être vissé sur cette partie filetée 16. En particulier, la partie filetée 16 comporte un filet extérieur 24, s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal X, de forme complémentaire de celle du filet 20 de l'écrou 18. Les filets 20 et 24 seront décrits ultérieurement, en référence à la figure 4. L'écrou 18 est dit mince, c'est-à-dire qu'il présente un rayon intérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal X et la surface intérieure 18B, et un rayon extérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal X et la surface extérieure 18A, tels que le rapport du rayon intérieur sur le rayon extérieur est supérieur ou égal à 0,9. Avantageusement, l'organe de liaison 10 comporte une rondelle élastique de type Belleville 25, comprenant de manière classique des pattes 25A destinées à coopérer avec des encoches 26 ménagées dans la partie filetée 16 de la bague extérieure 14. Cette rondelle Belleville 25 est destinée à être intercalée entre des butées ménagées dans les encoches 26 et l'écrou mince 18, afin de bloquer l'écrou mince 18 en rotation après serrage, comme cela est bien connu. De manière classique, l'écrou mince 18 comporte des encoches 28 ménagées sur sa surface circonférentielle extérieure 18A. Ces encoches 28 sont destinées à être mises en prise avec un outil de vissage, afin de permettre un vissage fort de l'écrou mince 18 sur la partie filetée 16. On a représenté plus en détail sur la figure 4, le filet 20 de la surface intérieure taraudée 18B de l'écrou mince 18, en prise avec le filet 24 de la partie filetée 16 de la bague extérieure 14.

Le filet 20 présente un profil trapézoïdal asymétrique dans un plan de coupe comportant l'axe longitudinal X. En particulier, le filet trapézoïdal 20 comporte des premiers 30 et seconds 32 flancs inclinés, convergeant vers un sommet 34. En considérant un plan transversal P perpendiculaire à l'axe longitudinal X, le premier flanc 30 définit un premier angle avec ce plan P, et le second flanc 32 définit un second angle avec ce plan transversal P, le second angle étant différent du premier angle. Par exemple, le premier angle est compris entre 0 et 10°, de préférence entre 5 et 8°, avantageusement égal à 6°. Par ailleurs, le second angle est compris entre 30 et 60°, de préférence entre 40 et 50°, avantageusement égal à 45°.

On notera que le filet 24 de la partie filetée 16 est complémentaire du filet 20 si bien qu'il présente également des flancs, présentant chacun sensiblement la même inclinaison que le flanc 30, 32 avec lequel il est destiné à coopérer. L'organe de liaison 10 subit généralement des efforts axiaux de la part du premier organe à lier, ces efforts étant repris par l'écrou mince 18 du fait de sa fonction de butée longitudinale. Ces efforts sont appliqués sur le premier flanc 30 du filet 20, qui présente donc de manière optimale une faible inclinaison par rapport à la direction longitudinale.

Par ailleurs, le second flanc 32, présentant un angle d'environ 45° avec la direction longitudinale, à une fonction de cale, qui permet une reprise optimale des efforts. Avantageusement, le filet 20 présente un pas compris entre un tiers et un quart de la longueur de l'écrou 18 dans la direction longitudinale X.

On notera que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation précédemment décrit, mais pourrait présenter diverses variantes sans sortir du cadre des revendications. En particulier, l'organe de liaison peut former une liaison pivot ou toute autre liaison nécessitant un écrou mince 18 de reprise d'effort.

Claims

REVENDICATIONS1. Ecrou mince (18), de forme générale annulaire autour d'un axe longitudinal (X), présentant une surface circonférentielle extérieure (18A) et une surface circonférentielle intérieure (18B) taraudée portant un filet (20) s'étendant hélicoïdalement autour de l'axe longitudinal (X), caractérisé en ce que le filet (20) présente un profil trapézoïdal asymétrique dans un plan de coupe comportant l'axe longitudinal (X).
2. Ecrou mince (18) selon la revendication 1, présentant un rayon intérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal (X) et la surface circonférentielle intérieure (18B), et un rayon extérieur défini par la distance entre l'axe longitudinal (X) et la surface circonférentielle extérieure (18A), tels que le rapport du rayon intérieur sur le rayon extérieur est supérieur ou égal à 0,9.
3. Ecrou mince (18) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel le filet trapézoïdal (20) comporte des premier (30) et second (32) flancs inclinés, le premier flanc (30) définissant un premier angle avec un plan transversal (P) perpendiculaire à l'axe longitudinal (X), et le second flanc (32) définissant un second angle avec ce plan transversal (P), différent du premier angle.
4. Ecrou mince (18) selon la revendication 3, dans lequel le premier angle est compris entre 0 et 10°, de préférence entre 5 et 8°, avantageusement égal à 6°.
5. Ecrou mince (18) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel le second angle est compris entre 30 et 60°, de préférence entre 40 et 50°, avantageusement égal à 45°.
6. Ecrou mince (18) selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le filet (20) présente un pas compris entre un tiers et un quart de la longueur de l'écrou dans la direction de l'axe longitudinal.
7. Organe de liaison (10), notamment liaison pivot ou liaison rotule, caractérisé en ce qu'il comporte au moins un écrou (18) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6.