Brevet FR2333149A1 — publié le 19770624

La présente invention concerne les goupilles de fixation et d'accouplement et en particulier les goupilles élastiques enroulées en cylindre ouvert ou en spirale. On connait déjà les goupilles élastiques consistant en une ou plusieurs bandes de métal à ressort, enroulées sur un ou plusieurs tours, de manière à constituer un cylindre de diamètre légèrement inférieur à celui de l'alésage dans lequel elles sont destinées à être insérées. Au montage le cylindre en se contractant aux dimensions du logement, exerce en raison de son élasticité une pression radiale sur les parois de ce logement. Cette pression engendre une résistance au glissement conditionnant le maintien de la goupille en place. Les goupilles élastiques formées d'un simple enroulement (par exemple suivant la norme allemande DIN 1481) ont l'avantage de ne pas exiger un logement d'une grande précision en raison de leur souplesse, mais ont une tenue au glissement assez faible,obligeant à monter deux ou plusieurs goupilles l'une dans l'autre pour obtenir un assemblage solide. Les goupilles enroulées en spirale (par exemple suivant la norme DIN 7343/44) exercent une pression plus importante, mais leur principe même entraine un effort de frottement des spires les unes contre les autres qu'il faut vaincre au montage par une force d'enfoncement très importante sur la goupille et sur les pièces. De plus leur rigidité relative exige une plus grande précision dans les dimensions du logement entrainant un prix de revient des pièces élevé. Par ailleurs, leur section n'est pas circulaire les rendant peu précises dans les emplois de pied de centrage ou positionnement. Dans les deux types principaux de goupille élastique, ainsi d'ailleurs que dans les goupilles de section pleine,-soit coniques, soit emmanchées serrées par un usinage très précis ou par déformation de la surface (telles que dans les goupilles cylindriques rectifiées ou les goupilles cannelées) le maintien de la goupille dans son logement est conditionné par la résistance au glissement, elle-meme fonction de la pression radiale et de l'importance des surfaces en contact. I1 en résulte qu'on obtient de mauvais résultats dans le cas d'alésages de faible hauteur dans les pièces minces. En outre, les vibrations peuvent agir de façon parasite sur l'effort de serrage et provoquer un glissement néfaste de la goupille. La présente invention a donc pour objet de réaliser une goupille élastique assurant un effet de serrage énergique dans un logement avec de larges tolérances de fabrication et comportant un dispositif empêchant totalement le glissement de la goupille sans une intervention extérieure volontaire. La goupille élastique, objet de l'invention, sera constituée dans l'une de ses réalisations, d'une bande de métal à ressort ou de matériau élastique enroulée sur elle-même de manière à constituer un cylindre creux se refermant vers l'intérieur en formant deux languettes prenant appui l'une contre l'autre par leur bord comme une charnière dont la résistance à la fermeture s'oppose à toute sollicitation tendant à réduire le diamètre du cylindre. A une courte distance de chaque extrémité, deux fentes transversales de forme appropriée partant du bord de chacune des languettes et convergeant sans se rejoindre déterminent la formation de deux segments d'anneau. Ces segments, maintenus en dehors du logement conservent ou retrouvent leur diamètre initial en raison de leur élasticité et constituent ainsi deux épaulements empêchant tout glissement axial de la goupille.Cette goupille, en raison de ses particularités est parfaitement adaptée aux emplois usuels de fixation, dwarret, d'accouplement et de positionnement, mais peut aussi servir d'axe et de liaison entre des éléments séparés. Elle peut également grace au serrage obtenu entre les languettes par leur forme et celle du corps cylindrique servir de pince pour assembler des pièces de faible épaisseur. L'invention sera maintenant décrite en se referant au dessin annexé qui montre schématiquement un mode de réalisation de la goupille suivant l'invention. Sur ce dessin La figure 1 montre une vue en élévation de la goupille. La figure 2 montre une vue en coupe axiale de la goupille, montée dans un assemblage. La figure 3 montre une vue en coupe transversale de la goupille suivant AA. La figure 4 montre une double section transversale de la goupille, partie gauche libre de contrainte, partie droite comprimée dans son logement. La figure 5 montre, à échelle réduite, la goupille utilisée en pince d'assemblage. Si l'on examine les figures 1 à 4, on voit que la goupille élastique, objet de l'invention, a été réalisée en partant d'une tale de métal tel que : acier à ressort, bronze ou laiton ou alliage inoxydable, à résistance élastique élevée ou matériau quelconque présentant des caractéristiques d'élasticité et de résistance suffisantes. Cette bande 1 est enroulée de façon à constituer un cylindre ouvert de diamètre 2 légèrement supérieur au diamètre nominal 3 de l'alésage destiné à recevoir la goupille et de longueur supérieure à l'épaisseur totale des pièces à maintenir. Ce cylindre I se referme vers llintérieur en formant deux languettes la et lb se rejoignant et s'appuyant l'une sur l'autre par leurs extrémités 4a et 4b.Ces languettes peuvent occuper tout ou partie de la longueur du cylindre et ont une hauteur appropriée au degré d'élasticité recherché. a une courte distance de chaque extrémité 5 sont découpées ou usinées deux fentes 6 de largeur suffisante pour permettre un-mouvement relatif des bords l'un par rapport à llautre. Ces fentes 6 occupent la plus grande partie de la circonférence réservant toutefois un secteur plein 7 de façon à constituer deux segments d'anneau 8 et 9 indépendants en partie du corps du cylindre 1. Les bords des fentes 6 et 7 se rejoignent au niveau des languettes 10 et 11 pour permettre le mouvement relatif des segments de languette des anneaux 8 et 9 en évitant que ces anneaux soient déformés lorsqu'une pression sur les faces 5 est nécessaire au montage. Chaque extrémité 5 du cylindre 1 est chanfreinée en 12 pour faciliter l'introduction de la goupille dans son logement. Les bords intérieurs 13 et 14 de la fente sont arrondis ou chanfreinés pour la m8me raison. En fabrication de série, ces fentes et ces chanfreins peuvent être poinçonnés lors de la découpe du flan, avant le formage du corps et des languettes. Lorsque la goupille est engagée dans son logement de diamètre 3 la partie 15 du cylindre comprise entre les deux segments d'anneau 8 et 9 se contracte aux dimensions de ltalésage en exerçant une forte pression sur les parois en raison de l'élasticité du matériau. Cette pression est encore augmentée par la réaction des deux languettes la et lb qui s'articulant autour des sommets 16 et 17 et prenant appui l'une sur l'autre en 4a et 4b tendent à s'opposer au resserrement du cylindre 1. Les segments d'anneau 8 n'entrant pas dans l'alésage 3 conservent leur diamètre 2 supérieur. Les segments d'anneau 9 après avoir traversé l'alésage se retrouvent libres et reprennent leur diamètre 2 en raison de l'élasticité du métal. Ces deux parties de la goupille constituent ainsi deux épaulements qui s'opposent de façon positive à tout déplacement transversal de la goupille. il faut une intervention extérieure pour réduire le diamètre 2 et permettre le démontage. La figure 5 montre la goupille objet de l'invention utilisée comme pince de serrage. Si l'on introduit une ou plusieurs pièces 18 et 19 de faible épaisseur entre les languettes la et lb, l'élasticité de celles-ci s' articulant autour des sommets 16 et 17 renforcée par la résistance à l'ouverture du cylindre 1 maintient ces pièces fermemen-t serrées entre elles. La description de la goupille ci-dessus s'applique plus particulièrement à une pièce obtenue par les techniques de l'embou- tissage, mais il est évident pour tout spécialiste que d'autres modes de fabrication, tels que profilage en bande, puis mise à longueur ou étirage à froid ou à chaud, peuvent etreempicyés, cette liste n'étant pas exhaustive. Des modifications de détail pouvant aller par exemple jusqu'à la fabrication d'une goupille dont les languettes seraient solidaires par leurs extrémités, la section étant alors continue, pourraient être apportées sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Goupille élastique de fixation ou d'accouplement caractérisée par le fait quelle est constituée d'une tôle de métal ou de matériau à haute limite élastique enroulée sur ellemême de manière à constituer un cylindre creux de diamètre légèrement supérieur à celui du logement auquel elle est destinée et se refermant vers l'intérieur en formant deux languettes prenant appui l'une contre l'autre de telle sorte que la réduction de diamètre du cylindre au montage tende à arc-bouter ces deux languettes l'une contre l'autre entrainant une réaction vers l'extérieur s'ajoutant à celle du cylindre creux et renforçant l'effort de pression radiale de la goupille. 2. Goupille élastique de fixation selon -la revendication 1 caractérisée par le fait qu'elle comporte à proximité de chaque extrémité deux fentes transversales de largeur et de forme appropriées partant du bord de chacune des languettes et convergeant l'une vers l'autre sans se rejoindre de façon à déterminer la formation de deux segments d'anneau qui restant hors de l'alésage au montage et ne subissant pas la réduction de diamètre due à la contraction du cylindre creux dans son logement, constituent deux épaulements empêchant le glissement de la goupille hors du trou sans invervention extérieure. 3. Goupille élastique de fixation selon la revendication 1 caractérisée par le fait que les languettes intérieures peuvent occuper tout ou partie de la longueur de la goupille et avoir une hauteur variable selon le degré d'élasticité désiré. 4. Goupille élastique de fixation selon la revendication 1 caractérisée par le fait que la goupille peut servir de pince d'assemblage pour des pièces de faible épaisseur, le cylindre creux pouvant comporter des trous de forme quelconque pour faciliter l'écartement des languettes à l'aide d'un outil de forme appropriée. 5. Goupille élastique de fixation selon la revendication 2 caractérisée par le fait que la goupille peut servir de pince d'assemblage pour des pièces minces et étroites, la partie cylindrique et les languettes assurant le pincement et les deux segments d'anneau interdisant les déplacements relatifs des pièces dans le sens longitudinal de la goupille. 6. Goupille de fixation selon la revendication 2 caractérisée par le fait que la forme et la dmension des segments d'anneau à chaque extrémité peuvent différer sensiblement de celles du corps cylindrique et des languettes pour augmenter la portée des épaulements, s'opposant au glissement transversal de la goupille. 7. Goupille de fixation selon la revendication 6 caractérisée par le fait qu'il peut n'y avoir qu'une seule extrémité comportant des segments d'anneau pour la fixation de pièces en trou borgne. 8. Goupille de fixation selon la revendication I caractérisée par le fait que les languettes peuvent être solidaires par leurs extrémités intérieures, la section de la goupille formant alors une paroi continue permettant la fabrication par étirage ou par déformation d'un tube rond de dimensions appropriées.