Brevet FR2465915A1 — publié le 19810327

La présente invention concerne un élément fileté auto-fileteur ou vis taraud et plus particulièrement une vis taraud qui a pour effet de briser les copeaux qu'elle forme en de petits fragments individuels. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 395 603 décrit une vis autofileteuse comprenant une tige filetée et une extrémité pilote ou pointe destinée à percer une pièce par exemple en tôle. Des éléments de fixation de ce genre ont été généralement utilisés avec succès dans les domaines de l'automobile, de la construction et des appareils ménagers à cause de la simplicité de montage ou de fabrication résul- tant de leur utilisation qui permet aussi des économies à la fois de temps et d'argent au cours de l'opération d'as- semblage. L'un des problèmes qui se posent souvent en utilisant des éléments de fixation de ce type est la création d'un copeau métallique qui prend la forme d'un filet de métal continu formé pendant que l'élément de fixation effectue le perçage. Ces copeaux peuvent se loger sous la tête de l'élément de fixation et sont sujets à la rouille, ce qui donne un aspect désagréable et forme une saillie gênante sur la surface fixée. Par conséquent, il a été proposé de former un moyen sur l'extrémité pilote ou pointe d'une vis taraud permettant de briser le copeau métallique et de supprimer la création d'un copeau continu analogue à un ruban, comme celui qui peut être formé par l'application de la vis à des matières telles qu'une tôle. Un tel moyen est décrit dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 786 713. Cependant, la présente invention tire profit du fait que le copeau métallique prend, dans la plupart des cas, la forme d'un filet continu du fait que tout cintrage du copeau se produit sur un large rayon et que le copeau, s'il était cintré à un petit rayon, se briserait, dans la plupart des cas, en de petits fragments. En conséquence, la présente invention a pour objet une vis taraud qui ne crée pas une bande de matière analogue à un ruban pendant son application. La vis taraud selon l'invention est capable de briser un copeau qu'elle forme en de petits fragments indi- viduels. A cet effet, la vis taraud comporte un brise-copeaux qui est formé sur sa pointe, ladite vis étant à la fois simple et peu coûteuse à réaliser. Selon ses caractéristiques essentielles, la pré- sente invention concerne une vis taraud comprenant une tige filetée et une pointe situées sur un axe commun et présentant une paire de gorges se prolongeant le long de ladite pointe pour former deux surfaces de coupe qui se trouvent sensible- ment dans un plan, et une paire de surfaces de fuite qui sont sensiblement perpendiculaires aux surfaces de coupe. Ces dernières se terminent par un tranchant qui forme un angle avec l'axe commun et un élément cylindrique tronqué est disposé sur chacune des surfaces de coupe, son axe étant sensiblement perpendiculaire au tranchant. Une surface extrê- me curviligne de l'élément cylindrique forme un angle supé- rieur à 900 avec le tranchant, de manière à diriger un copeau continu formé par la surface de coupe à l'écart de cette dernière, de manière à lui imposer un petit rayon de courbure et à provoquer ainsi la rupture du copeau. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatif et sur lesquels la figure 1 est une vue en élévation d'une vis taraud selon la présente invention; la figure 2 est une vue par dessous de la vis de la figure 1 montrant d'autres détails de l'invention la figure 3 est une coupe fragmentaire suivant la ligne III-III de la figure 1 la figure 4 est une coupe fragmentaire suivant la ligne IV-IV de la figure 1; la figure 5 est une vue de côté de la vis de la figure 1 montrant d'autres détails; la figure 6 est une vue de face d'une matrice utilisée pour fabriquer la vis des figures 1 à 5; la figure 7 est une vue de côté montrant la matrice de la figure 6; 24 65915 la figure 8 est une vue fragmentaire de la matrice des figures 6 et 7 montrant, à plus grande échelle pour plus de clarté, la partie supérieure de la matrice formant l'ex- trémité pilote ou pointe de la vis; la figure 9 est une coupe fragmentaire suivant la ligne IX-IX de la figure 8; et la figure 10 est une coupe fragmentaire suivant la ligne X-X de la figure 8 montrant la partie de la matrice en détail. En examinant les dessins et plus particulièrement les figures 1 à 5, on voit une vis taraud 10 présentant une tête 12 à une extrémité au-delà de laquelle se prolonge une tige 14. La tête peut être d'un type quelconque pouvant coopérer avec un outil destiné à faire tourner la vis afin de l'introduire dans la pièce ou de l'en extraire. La tige 14 présente en outre plusieurs spires 16 d'un filet hélicoïdal qui sont formées sur sa partie arrière et une extrémité pilote ou pointe 18 à l'extrémité opposée à la tête 12. La pointe 18, comme on le voit en particulier sur les figures 1 et 2, présente deux goujures ou gorges 20 comportant chacune une surface de coupe 22 et une surface de fuite 24. La surface de coupe 22 se termine par un tranchant 26 qui, dans la forme de réalisation représentée, forme un angle d'environ 500 avec l'axe commun C de la tête 12 et de la tige 14. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, chacune des surfaces de coupe 22 comporte un brise-copeaux 28 sous la forme d'un élément partiellement cylindrique qui peut être réalisé en faisant passer un plan de coupe à travers un cylindre à extrémité plane à partir d'une ligne de l'extrémité plane à travers la paroi cylindrique. Par conséquent, l'élément sera désigné et décrit particu- lièrement comme étant un cylindre tronqué placé sur la sur- face 22. En examinant les figures 1 à 5, le brise-copeaux 28 comprend une rampe 30 formée par la partie extrême du cylindre tronqué et une surface curviligne inclinée 32 for- mée par le côté du cylindre tronqué et disposée sensiblement à angle droit par rapport à la rampe 30. Il convient de noter que la rampe 30 intersecte la surface de coupe 22 à distance du tranchant 26 et que l'intersection des deux sur- faces forme une ligne sensiblement parallèle au tranchant. Dans la forme de réalisation représentée, par exemple une vis NO 8, l'intersection de la surface de coupe 22 et de la rampe 30 est à une distance de 0,8 mm du tranchant 26. Le brise-copeaux 28 de la présente invention est orienté par rapport à l'élément de fixation de façon qu'un cylindre complet dont fait partie le brise-copeaux 28 se trouve de manière que son axe fasse un angle de 300 avec un plan qui coupe l'élément de fixation en deux et qui est équidistant des deux tranchants 26, comme on le voit sur la figure 2. On va se référer maintenant à la figure 6 qui représente une matrice destinée à la fabrication de l'élément de fixation représenté sur les figures 1 à 5. La matrice est très analogue à celle décrite dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique NO 3 395 603 précité, dans lequel deux de ces matrices sont utilisées pour former la pointe 18 de l'élément de fixation par une opération de forgeage ou d'appointage par pincement. Comme le savent les spécialistes, deux de ces matrices sont utilisées dans une machine en les disposant face à face et l'extrémité pilote non formée de l'ébauche de l'élément de fixation est introduite entre les deux matrices qui sont ensuite serrées l'une contre l'autre pour créer la configuration représentée sur les figures 1 à 5. Comme le montre la figure 6, la matrice 34 présente une surface convexe 36 faisant saillie vers l'exté- rieur qui forme la surface de coupe 22 de l'élément de fixation 10 lorsque se produit l'opération de forgeage. Pour produire une vis selon la présente invention, la surface 36 est interrompue par un alvéole 38 ménagé dans cette der- nière pour former une surface de matrice femelle conformant le brise-copeaux 28 représenté sur les figures 1 à 5. Comme on le voit sur la figure 7, le plan P tel qu'il a été décrit en se référant aux figures 1 à 5, est en. réalité la ligne le long de laquelle les matrices complé- mentaires 34 se touchent et l'angle de 300 du brise-copeaux 28, comme décrit plus haut, se rapporte à la surface longeant le plan P ou la surface de contact des matrices 34. En se référant maintenant aux figures 8 à 10, on va décrire le procédé de réalisation de l'alvéole 38 dans la matrice 34. Comme le montrent ces figures, une fraise 40 à extrémité sensiblement plane est enfoncée dans la sur- face 36 de la matrice 34 de façon que son axe soit perpen- diculaire au bord 42 de la matrice qui forme le tranchant 26 de la vis. En outre, la fraise 40 est orientée en la présentant à un angle de 300 par rapport à la face de la matrice, ce qui détermine l'inclinaison de la rampe 30 de la vis 10 à un angle de 30 par rapport audit plan, comme on le voit sur la figure 2. Lors de l'utilisation de la vis 10, on la fait tourner dans la pièce pour former un trou de guidage destiné à introduire le filetage dans la pièce. Au fur et à mesure que la vis 10 tourne, le tranchant 26 forme des copeaux hélicoïdaux qui montent le long de la surface de coupe 22. En entrant en contact avec la surface 30, qui forme un angle de moins de 900 avec le plan P et qui agit par consé- quent comme une rampe, les copeaux sont roulés sur eux-mêmes à un petit rayon déterminé par l'angle de la rampe et le petit rayon de courbure imposé au copeau a tendance à le briser en petits-fragments. Par conséquent, le nouveau brise-copeaux 28 a pour effet de briser un copeau métallique en de petits fragments individuels qui sont facilement évacués le long de la gorge et qui ne gênent pas le filetage 16 lorsqu'il est introduit dans le trou formé par la pointe. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la vis décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Vis taraud comprenant à son extrémité de per- çage deux gorges se prolongeant longitudinalement dans des quadrants opposés, chaque gorge présentant une surface concave de coupe se terminant par un tranchant sensiblement rectiligne s'étendant dans une direction inclinée par rapport à l'axe de la vis, lesdits tranchants étant sensiblement parallèles à un plan axial commun de la vis, caractérisée en ce qu'un brise-copeaux (28) fait saillie à partir de chaque surface de coupe (22) et forme une rampe (30) fortement inclinée par rapport à la surface de coupe (22) et s'étendant parallèlement au tranchant (26) et à distance de ce dernier. 2. Vis taraud selon la revendication 1, caractérisée en ce que la rampe (30) forme un angle supé- rieur à 900 avec la surface de coupe (22) de manière à diriger un copeau continu formé par ladite surface de coupe (22) à l'écart de cette dernière en lui imposant un petit rayon de courbure de façon à briser le copeau. 3. Vis taraud selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le brise-copeaux (28) a la configuration d'un cylindre tronqué dont l'axe forme un angle de sensible- ment 300 avec le plan de la surface de coupe (22). 4. Vis taraud selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'intersection du brise-copeaux (28) et de la surface de coupe (22) forme une ligne sensiblement paral- lèle au tranchant (26). 5. Vis taraud selon la revendication 1, caracté- risée en ce que le tranchant (26) forme un angle de 500 environ avec l'axe de la vis (10). 6. Vis taraud selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'intersection du brise-copeaux cylindrique (28) et de la surface de coupe (22) forme une ligne qui est sensiblement parallèle au tranchant (26) et éloignée de ce dernier d'une distance d'au moins 0,8 mm.