Brevet FR2310492A1 — publié le 19761203

La présente invention a pour objet un élément de fixation destiné à être fixé, notamment dans des alésages traversants accessibles d'un seul côté, et constitué par un manchon à refouler cylindrique comportant une extrémité en forme de collerette. On contact déjà des éléments de fixation du type précité réalisés sous forme de liaison par rivetage, dans lesquels le manchon à refouler est refoulé à l'aide d'un boulon de rivetage de façon à former un bourrelet, de sorte que les deux pièces à river, qui sont librement posées l'une sur 11 autre, sont incluses de façon inamovible entre la collerette du manchon à refouler et le bourrelet gonflé. Le boulon de rivetage qui, après le rivetage, n'a plus de fonction, est ensuite coupé au ras de la surface de la collerette, de sorte qu'il ne sert plus alors que de tige de remplissage. Afin que le boulon de rivetage ne puisse pas sortir de la liaison, il est souvent relié au manchon à refouler de manière à ne pas pouvoir tomber.Dans ces liaisons par rivetage connues, le boulon n'est toutefois pas relié au manchon à refouler pour pouvoir recevoir des charges dépassant les efforts nécessaires à l'opération de rivetage. Au contraire, on prévoit dans ce goujon des emplacements destinés à la rupture, grâce auquel on a l'assurance que le boulon casse avant que la liaison cède entre le manchon et le boulon ou que le bourrelet lâche, et qu'ainsi la liaison par rivetage soit détruite. Toutefois, dans les liaisons par rivetage connues, la liaison entre le boulon et le manchon n'est pas réalisée pour que le boulon puisse servir d'élément de fixation pour d'autres pièces de construction. 11 est en outre également connu d'encastrer des écrous dans un alésage, et de les déformer à l'aide d'un outil de rivetage portant une tige filetée. Après déformation, l'embout de l'outil portant la tige filetée est dévissé du rivet. Ces rivets encastrés connus prése-ent l'inconvénient que le filetage est taillé dans la paroi du manchon cylindrique à refouler constituant l'écrou encastré. Puisque la matière du manchon, pour pouvoir être refoulée, ne doit pas être résistante, le filet de l'écrou ne peut pas recevoir de charges importantes. Ainsi, ces écrous encastrés ne conviennent pas pour fixer d'autres éléments de construction lorsque les charges sont élevées. Le but de l'invention est de fournir un élément de fixation du type précité, qui convienne pour fixer par l'intermédiaire de boulons filetés, d'autres éléments de construction, les boulons ayant la possibilité de recevoir des efforts très élevés sous forme d'efforts variables de cisaillement et de traction, sans que la liaison entre le boulon et le manchon à refouler lâche. Ce but est atteint conformément à l'invention de manière que dans le manchon à refouler est placée une garniture cylindrique avec une tête en forme de collerette, que le diamètre extérieur de la tête est égal au diamètre extérieur du manchon à refouler, que dans la zone terminale de ce dernier s'établit une liaison homogène au moyen de matériaux correspondants, et que lecôté inférieur de la tête se trouve en contact direct par liaison mécanique avec la surface frontale adjacente du manchon. Ainsi, selon l'invention, une liaison absolue est établie entre la garniture et le manchon à refouler, à savoir sur la périphérie du manchon.Cette liaison homogène entre les matériaux des deux parties a pour effet qu'une liaison absolue des matériaux subsiste entre ces deux parties lorsque surviennent des forces de traction et de cisaillement à l'état refoulé, de sorte qu'il est impossible à la garniture d'être arrachée du manchon constitué par un matériau plus mou, et qu'il lui est également impossible, lors du vissage ultérieur d'autres pièces, de tourner par rapport au manchon. Dans ce but, la liaison mécanique entre la tête de la garniture et la surface frontale du manchon à refouler assure une si bonne répartition de forces que ce dernier peut encore être refoulé. La limite des efforts reçus par l'élément selon l'invention est déterminée, dans ce cas, par la faculté de réception des efforts d'un boulon fileté fixé sur la garniture.On a constaté que ctest le boulon qui se rompt plutôt que ne lâche la liaison de matériaux entre le manchon à refouler et la garniture. Dans la réalisation de l'invention, il peut être avantageux que la liaison homogène au moyen de matériaux correspondants soit constituée par une soudure par peints effectuée dans deux plans perpendiculaires entre eux. La soudure par points assure un soudage extrêmement simple et rapide, ce qui permet, à l'aide de machines automatiques à souder utilisées dans ce but, de fabriquer à bon marché l'élément de fixation selon l'invention. Selon cette réalisation de l'invention, il n'est donc pas nécessaire qu'il y ait sur l'ensemble de la périphérie du manchon à refouler une liaison par soudure, au moyen de matériaux correspondants, entre ce manchon et la garniture, il suffit au contraire de limiter cette liaison de matériaux à plusieurs points périphériques. I1 peut également être approprié, selon l'invention, que la liaison homogène de matériaux s'opère par soudage par rapprochement entre le côté inférieur de la tête et la surface frontale adjacente du manchon. Du fait que le diamètre extérieur de la garniture correspond, selon l'invention, sensiblement au diamètre intérieur du manchon, non seulement la garniture est guidée de façon précise à l'intérieur du manchon, mais on obtient un soudage sur les deux parties, notamment lors de la soudure par points selon l'invention. Selon unie réalisation avantageuse de l'invention, la portion de la garniture se raccordant à la tête, peut être un boulon saillant à l'extrémité en forme de collerette du manchon et muni d'un filetage continu. Ainsi, la garniture constitue elle-même directement le boulon fileté. On obtient ainsi, conformément à l'invention, un boulon convenant notamment pour la fixation dans des alésages traversants accessibles d'un seul côté, lequel boulon peut être fixé de façon sûre et durable même sur des constructions très étroites, à un prix de production aussi faible que possible et avec des dimensions totales relativement petites. Du fait que le manchon et le boulon fileté sont étroitement serrés, c'est-à-dire qu'il n'existe pas de Jeu entre eux, la pénétration de substances agressives à l'intérieur du manchon est pratiquement exclue.En outre, le positionnement du boulon fileté est toujours précis, c'est-à-dire que sa sortie du manchon est toujours centrée de manière fiable, de sorte que les exigences de précision sont satisfaites de manière optimale. Du fait de la forme cylindrique du manchon, l'élément de fixation peut, avec les mêmes dimensions, être fixé sur des tôles d'épaisseur différentes, puisque la forme cylindrique permet une zone de serrage variable allant jusqu'à 3 mm. Conformément à l'invention, puisque le filetage du boulon va pratiquement jusqu'à la tête, l'élément de fixation selon l'invention peut être fixé même sur les tôles de carrosseries les plus minces ayant par exemple une épaisseur de 0,57 mm. I1 peut également être approprié, conformément à l'invention, que la portion de la garniture se raccordant à la tête soit un cylindre creux avec un filetage intérieur. Ainsi est fourni, selon l'invention un écrou encastré posé "en aveugle" qui convient pour recevoir des charges élevées. Dans ce cas, la partie comportant le filetage peut être en un matériau résistant, puisqu'il n'est pas directement un élément constituant du manchon à refouler, qui doit être en un matériau pouvant être rivé, ctest-à-dire relativement mou.Cette réalisation selon l'invention d'un écrou encastré présente l'avantage qu'on peut réduire la longueur de l'élément de fixation par rapport aux écrous encastrés connus, car, en raison de la solidité élevée de la partie filetée, le nombre de spires porteuses du filetage peut être réduit, et d'autre part, étant donné que la partie présentant le filetage, à savoir le manchon cylindrique, se trouve à l'intérieur du manchon à refouler, et ne se raccorde pas à la zone à refouler du manchon comme dans les écrous à encastrer connus, on obtient avec le même nombre de spires de filetage une réduction de la longueur de l'élément de fixation, de sorte que, lors du refoulement du manchon, l'extrémité libre du cylindre creux comportant le filetage intérieur peut être attirée jusqu a l'arête intérieure de l'extrémité en forme de collerette du manchon à refouler.En raison de la construction selon l'invention, on obtient donc une réduction de la longueur correspondante à la zone à refouler du manchon. Dans le cas notamment d'une soudure par rapprochement entre le côté inférieur de la tête et la face frontale adjacente du manchon, il peut être avantageux, conformément à l'invention, que le côté inférieur de la tête forme un angle aigu avec la portion cylindrique se terminant dans la tête. Grâce à cette configuration on obtient que, même lorsque les efforts de traction sont élevés, la ligne de soudure ne lâche pas. Dans ce cas, la face frontale du manchon à refouler peut être adaptée à la configuration du côté inférieur de la tête, ou bien la face frontale forme un angle droit avec la portion cylindrique de la garniture. Dans le cas de la soudure par rapprochement, il peut.en outre être avantageux que le manchon à refouler présente dans sa portion supérieure, un épaississement qui en fait le tour, orienté vers l'intérieur.Cet épaississement empêche, que, lors du refoulement, le bourrelet se forme directement sur la ligne de soudure, ce qui empêche la rupture de celle-ci. Afin d'obtenir une résistance ou solidité maximale, en tenant compte des effets d'entaillage survenant dans la zone angulaire entre la tête et la portion cylindrique de la garniture, il est en outre avantageux, conformément à l'invention, que la surface périphérique intérieure de la tête de la garniture soit calculée de sorte qu'elle corresponde à 1-2 fois la surface de section transversale active de la garniture. Si la garniture a une portion cylindrique réalisée sous forme de boulon fileté, la section transversale active est celle du boulon fileté. Si la portion cylindrique de la garniture est réalisée sous forme de cylindre creux avec filetage intérieur, la section transversale active est celle de la paroi du cylindre creux. L'invention sera bien comprise à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple, en référence au dessin annexé, dans lequel - la figure 1 montre un élément de fixation selon l'invention muni d'un boulon fileté ; - la figure 2 montre un élément de fixation selon la figure 1 à l'état refoulé ; - la figure 3 montre un élément de fixation selon l'invention muni d'un écrou à encastrer - la figure 4 montre un élément de fixation selon la figure 3 à l'état refoulé ;; - la figure 5 montre une garniture réalisée sous forme d'écrou à encastrer avec alésage traversant - la figure 6 montre une garniture réalisée sous forme d'écrou encastré avec des côtés de tête formant un angle aigu, reliée au manchon à refouler par soudure par rapprochement - la figure 7 montre une garniture réalisée sous forme de boulon fileté, avec des côtés inférieurs de tête formant un angle aigu, reliés au manchon à refouler par soudure par rapprochement ; et - la figure 8 montre un manchon à refouler selon l'invention destiné à être utilisé avec la soudure par rapprochement. Comme le montre la figure 1, un élément de fixation conforme à l'invention est constitué par un manchon à refouler 1 avec une extrémité en forme de collerette et un boulon 2 dont la tige 3 traverse tout le manchon à refouler, et en sort par son extrémité en forme de collerette. Le boulon 2 comporte une tête 4 dont le côté inférieur 5 repose sur la face frontale du manchon 1. Le diamètre extérieur de la tête 4 est égal au diamètre extérieur du manchon 1. Dans la zone terminale du manchon à refouler 1, celui-ci est relié au boulon au moyen de matériaux correspondants par soudure, par exemple par soudure par points. La surface périphérique intérieure de la tête 4, qui est la surface de séparation entre la prolongation imaginaire de la tige 3 à travers la tête 4 et le reste du bord de la tête, correspond à 1-2 fois, notamment 1,3-1,5 fois la section transversale active de la tige 3.Comme montré sur la figure 2, des flèches indiquent par quelle manière une force de traction est exercée surle boulon pour obtenir la formation d'un bourrelet sur le manchon à refouler 1, une pression s'étant exercée simultanément en sens inverse du sens de la traction sur l'extrémité en forme de collerette du manchon 1. Après la formation du bourrelet, une pièce de tôle 7 est serrée entre l'extrémité en forme de collerette du manchon 1 et le bourrelet formé 6, de sorte que l'élément de fixation conforme à l'invention tient de manière sûre et inamovible. Lorsque par exemple un écrou est vissé et bloqué sur le boulon 2, la traction est transmise au manchon 1 déjà refoulé, et la liaison est d'autant plus stable que l'écrou est plus fortement vissé.Dans l'exemple, on n' a représenté qu'une soudure 8 par points, la deuxième soudure par points étant appliquée avec un décalage de 1800. La figure 3 montre un élément de fixation qui est- également constitué par un manchon à refouler 1, à l'intérieur duquel est placé un cylindre creux. 9 muni d'un filetage intérieur. Le cylindre creux 9 est fermé d'un côté par une tête 4 qui, à son tour s'appuie par son côté inférieur 5 contre la surface frontale du manchon 1. Le cylindre creux 9 muni d'un filetage intérieur sert d'écrou dans lequel, après le refoulement, comme montré à la figure 4, peut être vissé un boulon fileté pour fixer d'autres éléments de construction. Dans cet exemple également, une'liaison au moyen de matériaux correspondants est établie entre le manchon 1 dans la zone supérieure de celui-ci et le cylindre creux 9, par une soudure 8 par points, une seule soudure par points étant représentée. La longueur du cylindre creux 9 est dimensionnée de sorte que, lorsque le manchon est refoulé, comme montré à la figure 4, l'extrémité du cylindre creux est au même niveau que l'arête antérieure de l'extrémité en forme de collerette du manchon 1. Grâce à ce dimensionnement, tout en optimisant les qualités porteuses du filetage du cylindre creux, on réduit considérablement la longueur de l'élément de fixation par rapport aux éléments de fixation connus. La figure 5 montre une autre possibilité de réalisation du cylindre creux 9 avec sa tête 4. Dans ce cas, l'alésage du cylindre creux. 9 traverse la tête. La figure 6 est une vue partielle d'un élément de fixation, sur laquelle la tête du cylindre creux 9 forme sur son côté inférieur, un angle aigu avec le cylindre creux, et, contrairement aux exemples précédents, est soudée par rapprochement en 10 avec la face frontale du manchon à refouler 1, sur toute la zone périphérique du manchon. La figure 7 est une vue partielle d'un élément de fixation dans lequel le boulon fileté 2 comporte une tête 4, dont le côté inférieur 5 forme avec la tige 3 un angle aigu, et la face frontale du manchon à refouler 1 est adaptée à la configuration du côté inférieur de la tête. Dans cet exemple également, la tête 4 est reliée, au moyen de matériaux correspondants par une soudure par rapprochement 10, à la face frontale du manchon 1. La soudure par rapprochement s'opère à travers la tête 4 en appliquant le dispositif de soudure sur le côté supérieur de la tête. La figure 8 montre une forme de réalisation du manchon à refouler 1, qui est propre à être utilisé avec la soudure par rapprochement. Dans ce cas, le manchon à refouler 1 comporte sur le côté intérieur de son bord supérieur, un épaississement 11 qui en fait le tour. Cet épaississement 11 confère une rigidité supplémentaire à la paroi du manchon à refouler et empêche ainsi la formation d'un bourrelet dans la zone de bord immédiate. REVENDICATIONS 1. Elément de fixation destiné à être fixé, notamment dans des alésages traversants accessibles d'un seul côté, constitué par un manchon à refouler cylindrique ayant une extrémité en forme de collerette, caractérisé en ce que dans le manchon à refouler (1) est placée une garniture cylindrique (2,9) avec une tête (4) en forme de collerette, le diamètre extérieur de la tête (4) étant égal au diamètre extérieur du manchon à refouler (1), et en ce qu' entre la garniture (2,9) et le manchon à refouler (1) dans la zone terminale de celui-ci est établie une liaison (8, 10) homogène au moyen de matériaux correspondants, le côté inférieur (5) de la tête (4) étant en contact direct par liaison mécanique avec la surface frontale adjacente du manchon (1). 2. Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison homogène est constituée au moyen de matériaux correspondants par une soudure (8) par points appliquée dans deux plans perpendiculaires entre eux. 3. Elément de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison homogène au moyen de matériaux correspondants est une soudure (10) par rapprochement entre le côté inférieur (5) de la tête (4) et la surface frontale adjacente du manchon. 4. Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le diamètre extérieur de la garniture (2,9) correspond sensiblement au diamètre intérieur du manchon (1). 5. Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le côté inférieur de la tête forme un angle aigu avec la portion cylindrique de la garniture (2,9) se terminant dans la tête (4). 6. Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon à refouler (1) comporte près de son bord supérieur sur le côté intérieur, un épaississement (11) qui en fait le tour. 7. Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la surface périphérique intérieure de la tête (4) de la garniture (2, 9) correspond à 1-2 fois la section transversale active de la partie cylindrique (3) de la garniture (2,9). 8. Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la portion de la garniture se raccordant à la tête (4) est un boulon (2,3) à filetage continu saillant à l'extrémité en forme de collerette du manchon (1). 9. Elément de fixation selon 1 1une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la portion de la garniture se raccordant à la tête (4) est un cylindre creux (9) à filetage interne.