Brevet FR2470282A1 — publié le 19810529

- 1 - La présente invention conoerne un écrou poinçon- neur et à river comprenant une partie qui en constitue le corps et comporte une face d'attaque de forme géné- rale rectangulaire qui opère le poinçonnage et sur laquelle est effectuée l'opération de rivetage, ce corps d'écrou ayant, sur deux c8tés opposés de ce corps, au moins deux rebords qui s'étendent vers l'ex- térieur sur toute la longueur de ces deux côtés, sont parallèles à la dite face d'attaque et distants de celle-ci et définissent une facedcb pression sensible- ment parallèle à la face d'attaque, tandis qu'entre cette dernière et des faces d'épaulement des dits rebords le corps d'écrou comporte au moins deux faces latérales dans chacune desquelles est ménagée une rainure longitudinales le dit corps d'écrou étant travrsé par un alésage perpendiculaire à sa face d'attaque. Dans les écrous connus de ce type, par exemple dans celui qui est décrit dans le brevet d'invention DE 1 072 432, l'alésage perpendiculaire à la face d'attaque est taraudé sans discontinuité entre cette face et la face de pression. Ce taraudage %t, sur toute la longueur de 1' alésages 8tre plusieurs fois en prise avec le filetage d'une vis et permet donc de transmettre des efforts relativement grands entre la vis et l'écrou. Dans le cas d'un assemblage de deux panneaux, par exemple de deux t5les, une telle transmis- sion d'efforts est souvent d'importance secondaire. C'est pourquoi on assemble fréquemment des panneaux par des vis à tales (vis du type Parker) dont le filetage est à pas relativement longs donc avec une distance relativement grande entre deux flancs successifs du filet. L'écrou connu par ce brevet, mais qui n'est pas à utiliser pour des vis Parker, peut il est vrai 8tre fixé à un panneau en faisant l'économie d'un usinage, car l'écrou poinçonne lui-m8me le panneau pour y for- mer le trou dans lequel il se trouve simultanément fixé. 2470282 1 -2- On connatt en outre des écrous séparés en t8le mince, ainsi que la possibilité de prévoir directement dans un panneau les caractéristiques de filetage essentielles de ces écrous en t8le. Une forme d'exé- cution d'un tel écrou séparé ou formé directement dans un panneau comporte un alésage qui est muni d'une fente radiale et est un peu plus grand que le diam ètre du noyau d'une vis. Lorsque lton visse une vis du type Parker dans cet écrou en t8le la patte formée par la dite fente et qui pénètre dans le filetage de la vis forme une ligne hélico!dale à pas simple. Un autre écrou en tale connu comporte deux fentes parallèles et unalésage carré qui, à deux angles opposés du carré, débouche dans la fente adJacente correspon- dante. Dans cet écrou les deux pattes découpées et pé- nétrant dans le filetage de la vis forment une ligne hélioo!dale qui s'étend toutefois sur une distance infé- rieure à un pas. Ces écrous en tôle séparés ont pour inconvénient d'exiger une opérationsappléimentaire pour perforer le panneau afin de pouvoir y fixer l'écrou. De plus, ces écrous en t8le habituellement sous forme de plaquettes incurvées à effet de ressort présentent leurs arStes dirigées vers le panneau lorsqu'ils sont mis on place. Lors du serrage, leur courbure disparatt pendant que leurs angles s'éloignent progressivement de l'axe: durant ce déplacement, la surface du panneau est sou- vent endommagée par les angles, et les rayures ainsi causées dans le revêtement protecteur du panneau peu- vent constituer des amorces de rouille. L'inoonvénient d'un endommagement de la surface du panneau existe aussi dans le cas d'un écrou on tôle formé directement dans un panneau, car lors de la mise en place d'une vis Parker dans le panneau, la partie de oelui-ci qui entoure l'écrou se déforme, ce qui peut provoquer des fissures dans la couche de protection en vernis. Tant dans le oas d'écrous en t81e séparés que dans eaos ep 'ea.n:Iag Te A un:'[ou oe n.ou ep. p uo'q. -oo0Tp ue s9uTlTouT e.zq.' T:snn;tuened e..t'Inuum eq.q.e.ze -Too 1T ep soueTJ se'I *nm.ou ep no.zq nesnbin e291guT1 ep T-Foatd wI sTndep 9UTTOUT oe=ag necd ea-cTnuums e%.qel -1 o sI ep ou-I; un suTom ns oe.qno uTx *ET. 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MT emuLzed eu nofog0T quen%$%suoo eT. sT ep enbTusoem eousoeqgTs9 uT enb %se 'nb 4ue'u9g.&uoouT un elisej.uem es nseuUed un seUp queme4oexp si3uzo; snoco9gp 'TLeo I - 2470282! _4_ que cette collerette peut présenter, en section axiale, une forme par exemple trapézoïdale. L'invention assure d'une part que lors du vissage la vis taillera dans la collerette annulaire de l'écrou une hélicoode continue, d'autre part que ce taraudage à pas simple indépendant de la résistance mécanique de la t8le sera en prise avec la vris sans que le taraudage de l'écrou présente pré- maturément des signes de tassement. La collerette annulaire peut 8tre disposée dans un plan parallèle à la face d'attaque de l'écrou, ou dans un plan incliné sur oette face. Dans ce dernier oash la pénétration des flancs du filet de vis dans la matière de. la collerette se trouve facilitée et, de plus, le fait que les flancs du filet attaquent la collerette sur des portions plus longues assure une meilleure tenue de l'assemblage. L'alésage de l'écrou est, dans le champ de la face d'attaques de préférence ohanfreiné. GrAoe à ce chan- frein eto conJointement, au flanc de la collerette in- 20..cliné en direction de la face d'attaque de l'écrou ainsi qu'à la collerette annulaire éventuellemont in- olinée par rapport à cette faoe, on peut introduire dans l'alésage de l'écrou des vis qui s'y centrent auto- matiquement, notamment lorsque leur vissage est effectué à la machine. En outre est rendue possible également l'introduction non coaxiale d'une vis, sans pour cela risquer de surtailler le filetage, même lorsque la vis est mise en place et retirée plusieurs fois. Dans une forme d'exécution préférée ltalésage de l'éorou a un diamètre qui n'est pas supérieur au dia- mètre extérieur du filetage de la Yis. A ltétat vissé les flanos des filets de la vis Parker peuvent ainsi pénétrer non seulement dans la collerette annulaire, mais aussi dans la paroi de l'alésages de sorte que si une vis est vissée plusieurs fois de suite dans l'écrou elle se trouve guidée dans les marques de filetage tail- lées dans la dito paroi lors du premier vissage, et ce de préférence à la collerette annulaire- prévue dans la ?470422) - 5 - partie inférieure de l'écrou. L'assemblage acquiert ainsi une meilleure cohésion. L'écrou selon l'invention permet en outre, cause de sa résistance mécanique relativement grande par rapport à celle de la matière constituant le pan- neau et à celle des écrous en tale connusq un couple de serrage élevé lors de la pénétration de la vis. Un avantage particulier de l'invention réside d'ail- leurs dans le fait que m8me lorsque la vis a été plu- sieurs fois tour à tour vissée dans l'écrou et dévissée de celui-ci, un couple de serrage constant, atteignant touJours le niveau élevé initial, peut $tre obtenu. En outre, étant donné que cet écrou peut estamper luim8me dans le panneau le trou dans lequel il sera fixé, il permet de faire l'économie d'une opération par rapport nux écrous en t8le séparés mentionnés en préambule. L'écrou conforme à l'invention peut être disposé dans une cuvette emboutie dans le panneau, la face d'attaque de l'écrou étant alors, dans cette cuvette# en retrait par rapport à la face principale du panneau dans laquelle se trouve la cuvette. On est ainsi assuré qu'au moins un plan du panneau équipé de cet écrou reste dégagé de toute partie de celui-ci faisant saillie au- dessus de lui. Ce n'est que lorsque ce panneau muni de l'écrou sera assemblé à un contre-panneau que la face d'attaque de l'écrou pourra ttre en contact avec le contre-panneau, par exemple en faisant en sorte que la matière du contre-panneau se trouve repoussée dans la cuvette du panneau munie de l'écrou, ce qui crée en plus un assemblage embo té. Cette forme en cuvette qui assure l'embottement peut 9tre assurée ou facilitéeen dimensionnant en conséquence une rondelle qui peut éventuellement étre fixée à la vis pour formner avec celle-ci un ensemble d'assemblage dans lequel la ron- delle est disposée entre la tête de la vis et le contre- panneau. L'invention est décrite plus en détail ci-après, l'aide d'un exemple d'exécution préféré illustré au -6 - dessin; sur ce dernier - la figure 1 est une vue en coupe axiale d'un écrou poinçonneur et à river fixé dans une cuvette d'un panneau, la face d'attaque de cet écrou étant on retrait par rapport à la face principale du panneau dans la- quelle se trouve la cuvette, - la figure 2 est une vue en plan correspondant à la fig. 1, et - la figure 3 est une vue, partiellement en coupe et partiellement en élévation, d'un assemblage de deux t8les réalisé avec un écrou selon la fig. 1 et la fig. 2. Les fig. 1 et 2 montrent un écrou 1 (dans cet exemple un écrou poinçonneur et/ou à river, appelé par simplification "écrou poinçonneur à river" dans la suite de ce texte) qui se compose d'un corps 2 de forme générale rectangulaire ayant une face d'attaque 3 de forme générale elle aussirectangulaire. Deux rebords 4 dirigés vers l'extérieur s'étendent sur toute la lar- geur de ce corps, le long de deux c8tés opposés l'un à l'autre. Ces rebords 4 affleurent une face de pression opposée à la face d'attaque 3, et chacun d'eux présente une face d'épaulement 6 tournée en direction de la face d'attaque 3 mais situé à distance de cette derrière. Entre chacune des faces d'épaulement 6 et la face d'attaque 3 s'étend une face latérale 7 dans son en- semble IPendiculaire à ces faces 6 et 3; les deux faces latérles 7 présentent chacune une rainure long- tudinale 8 dont la section est en forme générale de lettre U. Une paroi inclinée 10 relie le fond 9 de cette rainure à la face d'épaulement 6. Le corps 2 est tra- versé par un alésage 11 perpendiculaire à la face d'attaque 3. Dans cet alésage est pr6vue une collerette annulaire 12 en avancée vers l'intérieur qui forme et délimite un trou de noyau 13. Cette collerette comporte des flancs 14,15 qui, de la paroi 16 de l'alésage 11, sont inclinés en direction du trou de noyau 13 et l'un vers l'autre, de sorte que la collerette présente une section axiale de forme trapézoïdale. En outre l'alésage -7 - 11 présente du c8té de la face d'attaque 3. un chan- frein 17 7. L'écrou poinçonneur à river 1 est, sur une tale 19 dans laquelle a été emboutie une cuvette 18, disposé de façon telle que les faces d'épaulement 6 des deux rebords 4 sont au contact d'une face principale 20 de la t8le 19 et que le corps 2 qui comporte la face d'attaque 3 pénètre dans la cuvette 18 de la t$le 19 en traversant cette dernière. La face d'attaque 3 de l'écrou 1 est située au-dessous du plan de l'autre face principale 21 de la t8le 19. Sont représentées à la fig. 3 deux tôles 19 et 22 assemblées l'une à l'autre par l'écrou poinçonneur à river 1I une vis d'assemblage 23 et une rondelle 24. L'écrou poinçonneur à river est disposé dans une cuvette 18 de la t8le 19, oonnmme décrit ci-dessus avec référenoe aux fig. 1 et 2. Sur la face principale 21 de cette tole repose une contre-t8le 22 dans laquelle a été pra- tiqué un trou 25. La rondelle 24 se trouve sur celle des faces de la contre-t8le 22 qui est opposée à la t8le-19. L'alésage de cette rondelle est désigné par le repère 26. L'alésage 11 de l'écrou 1 ainsi que le trou 25 de la oontre-t8le 22 et l'alésage 26 de la ron- delle 24 sont coaxiaux. La tête hexagonale 27 de la vis 23 est appliquée contre la face libre de la rondelle 249 - et son fft fileté 28 traverse axialement l'alésage 26, le trou 25, l'alésage 11 et le trou de noyau 13. L'alésage 26 de la rondelle 24 et le trou 25 dans la contre-t8le 22 ont un diamètre plus grand que le diamètre extérieur des filets de la vis 23. Par contre, l'alésage 11 de l'écrou 1 a un diamètre tel que le fat 28 se trouve, dans le champ de la crête de son filetage, entouré étroitement par la paroi 16 de cet alésage. Les dimensions relatives sont de préférence telles que le filetage de la vis 23 mord dans la paroi 16, ce qui assure les avantages supplémentaires déjà mentionnés; mais l'invention procure ses avantages essentiels meme si cette caractéristique n'est pas réalisée. La colle- rette annulaire de section axiale trapézoïdale 12 est 2470282! -8 - engagée dans un pas de vis 29. Le trou de noyau 13 dans la oollerette 12 a un diamètre à peine plus grand que lo noyau 30 de la vis 23. Le filetage de cette dernière se trouve ainsi en prise avec la collerette 12 sur une longueur qui, dans cet exemple d'exécution, est égale ou pour le moinspresque égale à la longueur oiroonférentielle d'une spire du filetage de la vis. La contre-t81e 22 est embottée dans la cuvette 18 et est appliquée contre lance d'attaque 3 de l'écrou 1. Cette contre-tôle comporte donc elle aussi une cuvette emboutie 31 dont le diamètre est déterminé par celui de la rondelle 24 en contact avec cette tale et est tel que les cuvettes 18 et 31 sont encastrées l'une dans l'autre. Il n'est cependant pas nécessaire que cette disposition encastrée soit réalisée dans tous les cas d'applications de l'invention. Dans llexemple d'exécution illustré aux fig. 1 à 39 1'éorou est du type poinçonneur, otest-à-dire que cet écrou perce lui-môme dans la tôle le trou dans lequel il sera fixé y cette disposition n'est pas non plus imp6rative pour l'application de l'invention. Dans cer- tains oas d'utilisation, l'écrou poinçonneur peut ttre, après introduction dans la tale, soumis à une opération de rivetage qui assurera une retenue encore meilleure. Dans ce but la zone des angles de la face d'attaque 3 peut ttre aplatie de manière à s'étendre davantage au-delà des bords sous-Jacents de la t8lo 19 que cela nta été représenté à la fig. 1. Comme déjà mentionné, l'invention peut évidemment 8tre mise en oeuvre éga- lement avec des écrous purement à river, donc non nécessairement poinçonneurs. ue elqunb.'umez seequep9o9:d eSoT4lao:pue.aej sep enbuoo -lenb eunlT uoTe9.e..Ta i zneuuouT:od no.zo *S * ( e) nu.ou ep noiq nB ubsunr (LL) eOSM -'luT ep Toa:d T s.'ndep qu:touT ea:q..e ned (zL) e:l'FT çc -nure ee. eteToo et ep ( 8i."L) ouaTj: un BU'Om nv4nb eo ue eIq[nbTaemc.z 4se4uep9og-xd suoTtosTpueAeZ sep enbuoo e-tieb eun,- uoTes -xe&z -ç neuuoôuTod no.o0 eh/ * (CZ) 8% MT ep (6Z) el:ds eunlp T-io'd np eelTeo ç sele 9 snTd nu oC !.uos ( L) e TetlnuuT ee4jelloo e1 ep eTprxa uo1%oes T ep suoTsueumTp sel onb eo ue eTqenb..meue &Z no L uoTI -eoçpuoL&eaz I uotes e.0&.-X iw zneuuoôuTçod no. : *ú 0(cz) ST B ep (6z) GaTds eunsp sud nB mnQt1 mw nu puocIdseoo anepuea BT.uop e-aTx enpuelp en e (ZL) SZ e-TmInuua eeqejolToo mi enb eo Ue eOTqnb.imea 'L uoq. -8oTpuejea m1 uoles aeoTjx iq tneuuobuTod no.oO[ Oz enoog9.00o su-op enueq.ez eilg w e9u-gsep (CZ) Op.A eunap (oC) ns&ou np TnIeo p[29 QUTom nu A.se eumewFp eT quop (CL) naCou OZ op no.zq un 1.UM;mTTl9p 40 uoaoe t ap exm& sE-e.& 692 -ÉIrp (Z) ea uinuue e4eaeTToo eun eqaodmoo (i.) e2ss gTmI enb eo ue eTqnbazeme-,uBq noxo9 q'eo enbmq8p eo&J Ms; eelTtno:puoedLeId e2Bseg9 un.-rd 9sz-eAX'q,;Ueq.9 noaogp sclxoo 4Tp el eTrauTpnT2uoT eanu-Me eun e92 t -sugtm qse eeTIenbeep eunotqo susp 9ote. t9MT seovj xnep sutom nu e0aodmoo norogip d.0zoo el epaoqeaz qT.p sep 4uemeoIndqp saeoj sep %e o.eauzep eo.eo e.xquelnb 9Tp[ewl elnb;q4,p eouj et i olq culId 4uemolqqeuoes uoTgseed ep eoej eun q.uesqT'u::Jp 0e Toelleo ep eSue4reS-p 4e 0O enbv4wp p eooj eOp MI B geleYImxmd.UOS 9qego0 xnep seo ep xnen2uol -l eqnoq ane.neTx9q.xeI saee 4uepue4919 Tnb spioqeo xnep auFom ne 'gsd.oo eo ep ssoddo s9q!go xnep -ns zTUXe.& nOzoggp 1dcxoo eo ei.xez ep uo-n: -sgdcIog eqn!ooeJj:e.se eItenbe me.ns e eSuuuo6u;od el 5 eaqdo TFnb e= ln2uaeoea oiagul> ewuxoj ep enb-.esp eosJ eun e;oodmoo 4e sdxoo eT en1q.sLuoo ue çnb eGT!xed eun qureue.dmoo =xe.T= q. a zneuuoôu$od no=oa *'L SNOINDI"MN&sKE _ 6_ Of Zoc-7 24702!2 -10- ce que les flancs (14$15) de la collerette annulaire (12) sont inclinés en direction du trou de noyau (13) et l'un vers l'autre. 6. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- conque des revendications précédentes, remarquable en ce que la section axiale dela collerette annulaire (12) est trapézo!dale. 7. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- conque ds revendications prdcédentes, remarquable en ce que la collerette annulaire (12) est disposée dans un plan parallèle à la face d'attaque (3) de l'écrou. 8. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- conque des revendications I à 6, remarquable en ce que la collerette annulaire (12) est située dans un plan incliné par rapport à la face d'attaque (3) de l' écrou. 9. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- oonque des revendications précédentes, remarquable on ce que dans le champ de la face d'attaque (3) "talé- sage (11) de l'écrou présente un chanfrein (17). 10. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- conque des revendications précédentes, remarquable en ce que l'alésage (11) de l'écrou a un diamètre aui n'est pas supérieur au diamètre extérieur du filetage de la vis (23). 11. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- conque des revendications précédentes, romarquable en ce que l'écrou (1) fixé à un pannenu (19) est disposé dans une cuvette (18) de celui-ci. 12. Ecrou poinçonneur à river selon la revendi- cation 11, remarquable on ce que la face d'attaque (3) de l'écrou (1) est dans cette cuvette, en retrait par r.pport à la face principale (21) du panneau (19) dans laquelle sm trouve la cuvette. 13. Ecrou poinçonneur à river selon l'une quel- oonque des revendications précédentes, remarquable en ce que la vis (23) est associée à une rondelle (24) dont les dimensions sont telles qu'après assemblage la matière du oontre-panneau (22) au contact de ce-te rondelle a péné- tré dans la cuvette (18) du panneau (19) munie do l'écrou (1) et se trouve en contact avec la face d'attaque (3) de l'écrou.