Brevet FR2474617A1 — publié le 19810731

La présente invention concerne des organes inséra- bles ou rapportés à installer, pour de la pose, de la fixa- tion ou du positionnement, dans un trou ménagé à cet effet dans un matériau approprié. L'invention concerne un tel organe consistant en un corps dont au moins une partie externe pré- sente une augmentation de diamètre entre ses extrémités et en un manchon ou une virole radialement expansible et destiné à être axialement enfilé sur l'extérieur du corps lorsque ce dernier est positionné, par son extrémité de plus grand dia- mètre, dans un trou pratiqué dans un matériau approprié. Le manchon ou la virole se déploie alors par suite de l'action conjointe du corps, ce qui oblige l'extrémité avant de la virole à venir en contact incliné avec la paroi du trou afin de s'y bloquer ainsi que le corps. Habituellement, mais non nécessairement, de tels organes comportent un taraudage dans lequel peut se visser un élément fileté, comme une vis, et ils sont destinés à être utilisés avec des éléments en métal, en matière plastique ou en d'autres matières ou à des utilisations analogues. Des organes insérables apparte- nant à cette catégorie générale sont décrits, par exemple, dans le brevet français NO 75 33 329. La présente invention vise à proposer un organe insérable du type précité pouvant être rapidement installé et présentant alors un degré élevé de résistance à un arra- chement axial. Des avantages pratiques à cet égard ressorti- ront encore mieux à l'examen de la description suivante. Selon l'invention, un organe insérable du type précité comporte une virole dont l'extérieur est annulaire- ment évidé pour présenter au moins une partie dirigée vers l'avant à partir de cette rainure ou de cet évidement au niveau ou près de l'extrémité avant de la virole et une mince zone de liaison au niveau de la rainure annulaire. Ainsi, lorsque la virole est axialement enfilée sur l'exté- rieur du corps et subit conjointement l'action de la zone à plus grand diamètre de ce dernier, la partie, ou chaque partie, dirigée vers l'avant de la virole effectue un mou- vement d'expansion radiale pour venir en contact incliné avec la paroi du trou dans lequel l'organe est introduit 247461 7 afin de bloquer la virole et le corps dans ce trou en exerçant une action inclinée de blocage s'opposant à ce que l'organe inséré puisse être axialement arraché du trou. De préférence, la virole est annulairement évidée de façon à présenter deux ou plusieurs parties dirigées vers l'avant, se succédant axialement à partir des rainures res- pectives et présentant une mince liaison entre elles et entre la zone la plus arrière de ces parties et une partie arrière restante de la virole au niveau de ces rainures annulaires. Ainsi, lorsque la virole est axialement enfilée sur l'exté- rieur du corps et agit conjointement avec lui, la mince zone de liaison entre ces parties se casse ou cède pour.leur per- mettre un genre de coulissement télescopique ou d'affaisse- ment tel que la ou chaque partie subséquente dirigée vers l'avant se déploie sous l'effet d'une partie précédente de manière à venir, ou de manière que chaque partie vienne, en contact incliné avec la paroi du trou afin de bloquer la virole et le corps de l'organe dans le trou. L'invention sera décrite plus en détail, à titre d'exemples nullement limitatif, en regard des dessins annexés montrant, de manière fortement agrandie pour la clarté de la vision, des formes typiques de l'organe insérable. Sur ces dessins: la figure 1 est une coupe axiale d'un organe insé- rable ou rapporté selon l'invention, à l'état initial avant son installation; la figure 2 est une coupe axiale de l'organe au début de son installation; la figure 3 est une coupe axiale de l'organe pleine- ment installé; et la figure 4 est une coupe axiale composite montrant une variante. L'organe insérable ou rapporté représenté comprend un corps 1 et un manchon ou virole 2 pouvant initialement faire partie intégrante du corps 1 du fait de l'existence d'une mince zone de liaison ou jonction 12. Le corps 1 pré- sente en 10 une forme externe tronconique et l'on voit qu'il comporte un taraudage 11 destiné à l'insertion d'une vis ou d'un élément fileté semblable. L'alésage il peut cependant être lisse pour permettre un positionnement ou des opérations analogues. On voit que l'extérieur de la virole 2 présente en 20 des stries longitudinales et que son alésage interne 21 est lisse et cylindrique avec un diamètre sensiblement égal au diamètre externe de la petite extrémité du corps 1. Si on le désire, les stries 20 peuvent ne s'étendre que sur une partie de la longueur de la virole 2 à partir de son extré- mité avant et elles peuvent être légèrement inclinées par rapport à la direction longitudinale rectiligne en ayant une forme faiblement hélicoïdale. Aux fins de la présente invention, la partie de la virole voisine de l'extrémité avant 22 est annulairement évidée en 25 de manière à présenter une,ou plus d'une, partie 26 dirigée vers l'avant, ayant une forme annulaire tronconi- que inclinée vers l'extérieur (par exemple en forme de contre- fort) et reliée à la virole 2 par une mince zone 29 de liai- son. Dans l'exemple représenté, l'évidement annulaire montre deux autres parties 27,28 successives dirigées vers l'avant, qui partent de l'évidement 25 correspondant et sont reliées entre elles par une mince zone de liaison 29. Cependant, le nombre des parties tronconiques inclinées 26,etc. peut varier selon les nécessités et notamment selon la dimension de l'organe insérable. De même, dans l'exemple représenté, l'extrémité avant de la première partie tronconique ou inclinée 26 se trouve à l'extrémité avant 22 de la virole et v forme des dents coupantes 24 sous l'action des stries 20, cependant que les stries 20 forment de même des dents coupantes 24' sur les parties inclinées suivantes 27, 28. La mince liaison 29 entre les parties inclinées 26, 27, 28, est de préférence légèrement plus épaisse et donc plus solide qu'en 12 entre l'extrémité avant 22 de la virole 2 et l'extrémité à petit diamètre du corps 1, cepen- dant que les parties inclinées suivantes 27,28 peuvent com- porter des zones minces de liaison 29 progressivement plus épaisses et ainsi plus solides que la zone précédente mince de liaison 29 de la première partie inclinée 26. Cependant, pour faciliter la fabrication, les parties tronconiques incli- nées 26, 27, 28 et les zones minces de liaison 29 sont de préférence uniformes. Dans l'exemple représenté, le diamètre de la virole 2, laquelle englobe les parties inclinées 26, 27 et 28 de plus grand diamètre, est le même que celui de la partie 14 à grand diamètre du corps 1, bien qu'il puisse y avoir de légères variations dans ce domaine. En se référant aux figures 2 et 3, on voit- que pour installer l'organe insérable, on le place avec son corps en avant dans un trou 3 de diamètre approprié, ménagé à cet effet dans un matériau approprié 5, avec son extrémité à grand diamètre ou sa base contre le fond ou l'extrémité interne du trou 3, ou près de ce fond ou de son extrémité interne, ou bien on positionne d'une autre façon l'extrémité de cet organe par rapport au trou 3 (par exemple à l'aide d'un épaulement - ou d'une goupille de butée ou d'une plaque de support dans le cas d'une installation dans un trou 3 débouchant). A l'état initial, la virole 2 est reliée au corps 1 de manière à en faire partie intégrante et la profondeur du trou 3 est telle qu'une majeure partie de la longueur de la virole fait saillie hors de ce trou 3 audessus ou au-delà de la surface du matériau 5. Lorsque la virole 2 et le corps 1 sont soumis à une pression axiale relative- exercée par une force axiale appliquée à la virole 2, par exemple par un outil d'installation indiqué en 4 (figure 2), la mince zone de liaison 12 se casse d'abord et la virole se déplace axia- lement le long de la partie cylindrique-13 du corps 1 de façon à réaliser cette cassure et à faire également péné*trer les parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 dans le trou 3. En venant au contact de la partie tronconique 10 du corps 1 et sous son action, l'extrémité avant 22 de la virole se déploie pour venir au contact de la paroi 30 du trou 3 et y exercer une action de creusement sous l'effet d'une poussée radiale la maintenant en contact ferme. Il peut également se produire une action de cisaillement exercée par l'extrémité avant 22 sur la paroi 30 du trou. En se référant à la figure 3, on voit qu'à mesure que la résistance à un mouvement axial de la première partie tronconique inclinée 26 augmente ainsi, la mince zone de liai- son 29 entre la partie 26 et la seconde partie inclinée 27 se casse en provoquant le déplacement de cette partie 27 sur la première partie inclinée 26 en un mouvement télescopique. Ainsi, la forme tronconique inclinée de la partie 26 provoque le déploiement de la seconde partie inclinée 27 qui vient également en contact en biais avec la paroi 30 du trou. Il se produit un déploiement semblable de la troisième partie tron- conique inclinée 28 glissant sur la seconde partie 27 avec un contact en biais correspondant avec la paroi 30. Les parties inclinées tronconiques 26, 27 et 28 peuvent alors un peu s'amincir. Les seconde et troisième parties inclinées 27,28 subissent également une poussée radiale les mettant en contact avec la paroi 30 du trou et elles peuvent également exercer une action de cisaillement. L'action de blocage incliné que l'on obtient ainsi, de même que le creusement exercé par les parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 sur la paroi 30 du trou, retiennent fermement l'organe inséré dans le trou 3 et en empêchent un arrachement axial. En fait, lorsque la charge d'arrachement exercée sur le corps 1 augmente, les parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 sont encore plus fermement poussées les unes dans les autres, ce qui entraîne un accroissement de l'action de déploiement et de blocage par les zones inclinées. De même, par suite de la résistance accrue à un mouvement axial vers l'avant des parties tronconiques incli- nées 26, 27 et 28, un mouvement axial final de la virole 2 peut provoquer la cassure de la mince zone de liaison 29' la plus arrière, de sorte que le reste de la virole 2 se déplace étroitement contre la troisième partie tronconique 28 inclinée et déployée et peut même être soumis à un peu de déploiement axial la mettant au contact de la paroi du trou et lui faisant jouer un rôle de blocage incliné. L'action de creusement exercée par les parties inclinées 26,27 et 28 peut provoquer un peu d'agrandissement local du diamètre de la paroi 30 du trou qui s'agrandit, comme en 34 sur la figure 3, ce qui entraîne un effet supplé- mentaire de rétention de l'organe inséré dans le trou. Alors que l'action de déploiement et de blocage incliné exercée par les parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28, s'effectue généralement comme décrit ci-dessus, des essais pratiques initiaux ont indiqué qu'il peut y avoir quel- ques différences selon le degré de mouvement axial relatif de la virole 2 et du corps 1 lors de l'installation et égale- ment selon la charge localisée s'exerçant sur les parties 1Q inclinées 26, 27 et 28 lorsqu'elles viennent au contact de la paroi 30 du trou. Ainsi, l'effet obtenu peut être que l'évi- dement annulaire 25 permet une compression ou un affaisse- ment axial de la virole 2 avec ou sans cassure d'une partie ou de la totalité des minces zones de liaison 29, ce qui entraîne un peu de déformation et de déploiement externe des parties inclinées 26, 27 et 28. Lorsque, comme représenté, l'extrémité à grand diamètre ou base 14 du corps 1 et celle de la virole 2 sont sensiblement identiques, la base 14 du corps 1 peut également être striée comme en 141 pour contri- buer encore davantage à assurer un blocage anti-rotation du corps 1 dans-le trou 3. Si on le désire, la virole 2 peut être détachée du corps 1 mais être enfilée par poussée sur la partie cylindri- que 13 de ce dernier, c'est-à-dire de la même façon que celle représentée sur la figure 2. Après le placement de l'organe insérable, assemblé de cette façon, dans un trou 3, la virole 2 est soumise à une force axiale provoquant l'action de dé- placement. télescopique ou une action semblable et un déploie- ment des parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 de la façon déjà décrite et représentée sur la figure 3. Cependant, l'amplitude du mouvement axial in situ de la virole 2 par rapport au corps 1 pendant l'installation est un peu réduite et ce mouvement peut être obtenu en soumettant l'extrémité externe de la virole 2 à un coup de marteau ou à un choc semblable. La partie cylindrique 13 et/ou l'alésage interne 21 de la virole 2 peut ou peuvent être moletés ou formés de ma- nière semblable afin que la virole séparée 2 reste initiale- ment assemblée sur le corps 1 pour la manutention et afin de 2474617 j faciliter le placement de l'organe à insérer dans un trou prêt pour cette installation.. La longueur relativement courte de l'action de creusement exercée par chaque partie tronconique inclinée 26, 27 et 28 sur la paroi 30 du trou et leur mouvement téles- copique ou leur action analogue facilitent l'installation de l'organe en nécessitant le minimum de force axiale, cependant que la pluralité des contacts de blocage inclinés et des actions de creusement exercées par les parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 sur la paroi 30 du trou, assurent un degré élevé de résistance à un arrachement axial de l'organe inséré, comme déjà indiqué. On voit sur la figure 4 une variante selon laquelle la base 140 de plus grand diamètre présente un épaulement 100 entre son extrémité arrière et la partie cylindrique 13. On voit que l'épaulement est à 900 de la surface externe de la partie 13, mais l'on peut faire varier cet angle. Lorsque l'extrémité avant 22 de la virole 2 vient buter sur l'épaulement 100, on obtient une action de coopéra- tion telle que la première partie tronconique inclinée 26 ne peut poursuivre son mouvement axial et présent-e une surface inclinée sur laquelle la seconde partie tronconique inclinée 27 se déplace et se déploie lors du mouvement axial vers l'avant de la virole 2 avec cassure de la mince zone de liaison 29. La poursuite du mouvement axial, vers l'intérieur, de la virole 2 provoque la fracture de la seconde mince zone de liaison 29 et le mouvement et le déploiement de la troi- sième partie tronconique inclinée 28 sur la seconde partie 27, ce qui s'effectue de la façon déjà décrite. Si elles existent, des parties tronconiques inclinées subséquentes vont subir le même déploiement et exercer également le même effet de creusement dans la paroi 30 du trou 3. On voit cependant que, dans cette forme de réalisation, la première partie tronconique inclinée 26 qui vient buter contre l'épaulement 100 ne subit pas de déploiement, mais constitue un moyen provoquant le déploiement de la partie tronconique inclinée suivante 27. La figure 4 est une coupe axiale composite montrant 2474617 i à gauche l'extrémité avant 22 de la virole, tout d'abord au contact de l'épaulement 100,et montrant à droite l'organe pleinement installé avec déploiement des seconde et troisième parties tronconiques inclinées 27,28. Comme ci-dessus, l'extrémité avant 22 de la virole 2 peut initialement comporter une mince zone de liaison 12 avec l'extrémité arrière à plus petit diamètre du corps 1, ou bien la virole 2 peut être séparée de ce corps et être poussée sur la partie cylindrique 13, de préférence jusqu'à venir buter contre l'épaulement 20 afin de constituer un ensemble prêt à être installé. Dans ce dernier cas, le mouve- ment axial de la virole 2 est bien plus réduit lors de l'ins- tallation de l'organe à insérer. Comme précédemment, l'action de mouvement télesco- pique des parties tronconiques inclinées 26, 27 et 28 facilite l'installation et assure plusieurs contacts de blocage en biais permettant une résistance efficace contre un arrachement. Il va de soi que, sans sortir du cadre de l'inven- tion, de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'organe décrit et représenté. 2474617 i REVENDICATIONS 1. Organe insérable ou rapporté destiné à être installé dans un trou ménagé dans un matériau approprié, cet organe comprenant un corps (1) dont le diamètre externe aug- mente (10,100) entre des extrémités à petit et à grand dia- mètres de ce corps, et une virole (2) destinée à être axiale- ment enfilée sur l'extérieur du corps (1) lorsque ce dernier est mis en place, par son extrémité à grand diamètre, dans un trou (3) ménagé à cet effet dans un matériau approprié (5), ladite virole (2) se déployant alors sous l'effet de l'action de coopération du corps (1) afin de venir en contact en biais avec la paroi (30) du trou (3) pour se bloquer ainsi que le corps (1) par une action de blocage en biais, organe carac- térisé en outre en ce que l'extérieur de la virole (2) est annulairement évidé (25) afin de présenter au moins une par- tie (26,27,28) dirigée vers l'avant, partant du fond de la rainure ou partie évidée (25) au niveau de l'extrémité avant ou près de l'extrémité avant de la virole (2) et comportant une mince zone de liaison (29,29') avec cette virole*au niveau du fond de l'évidement annulaire (25), de sorte que, lorsque la virole (2) est enfilée axialement sur l'extérieur du corps (1) et agit en coopération avec ce dernier dans la zone (10,100) d'augmentation du diamètre externe de ce corps, la partie inclinée (26) ou chaque partie tronconique inclinée (26,27,28) subit un déploiement radial mettant la virole (2) en contact de biais avec la paroi (30) de ce trou (3) qui reçoit cet organe, afin de bloquer la virole (2) et le corps (1) dans le trou (3) avec une action de blocage incliné s'opposant à ce que l'organe inséré puisse être axialement arraché du trou (3). 2. Organe insérable ou rapporté selon la revendi- cation 1, caractérisé en ce que la virole (2) est annulaire- ment évidée (25) de manière à présenter deux ou plusieurs parties (26, 27, 28) se succédant axialement et dirigées vers l'avant à partir de rainures respectives (25) et pré- sentant une mince zone de liaison (29) entre elles et (en 29') entre la partie arrière (28) de ces parties (26,27,28) et une partie arrière restante de la virole (2) au niveau des 2474617 1 évidements (25), de sorte que, lorsque la virole (2) est axialement poussée et enfilée sur l'extérieur du corps (1) et -agit en coopération avec celui-ci, la mince zone de liai- son (29) entre les parties (26,27,28) se casse ou cède pour leur permettre un mouvement télescopique ou une action d'affaissement, de sorte que la partie subséquente ou chaque partie subséquente (27,28) dirigée vers l'avant est déployée par une partie (26) précédente, de manière à venir, ou de façon que chaque partie vienne, en contact en biais avec la paroi (30) d'un trou (3) afin de bloquer la virole (2) et le corps (1) dans ce trou (3). 3. Organe insérable ou rapporté selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie (26), ou chaque partie (27,28) dirigée vers l'avant a une forme tronconique inclinée vers l'avant et d'extérieur. 4. Organe insérable ou rapporté selon l'une quel- conque des revendications 1, 2 et 3, caractérisé en ce que la partie (26) de la virole (2) dirigée vers l'avant1ou la partie avant (26) de deux ou plusieurs parties (26,27,28), présente initialement une mince zone de liaison (12) avec une extrémité arrière à plus faible diamètre du corps (1), cette zone (12) se cassant la première lorsque la virole (2) est enfilée axialement sur le corps (1) lors de l'ins- tallation de l'organe à insérer. 5. Organe insérable ou rapporté selon l'une quel- conque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la virole (2) est un élément séparé et détaché du corps (1) et est de-stinée à être axialement poussée sur une partie cylindrique (13) du corps (1) afin d'être prête à la pour- suite d'un mouvement axial relatif et à l'action de coopé- ration précitée avec ce corps (1) lors de l'installation de l'organe à insérer. 6. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (26) de la virole (2) dirigée vers l'avant ou la partie avant (26) de deux ou plusieurs parties (26,27,28) de cette virole est disposée de manière à coopérer avec une zone tronconique (10) de l'extérieur du corps (1) lors d'un mouvement axial de la 2474617 J il virole (2) sur le corps (1), pour l'installation de l'organe, afin de déployer la partie (26) dirigée vers l'avant et la mettre au contact de la paroi (30) d'un trou (3) dans lequel l'organe est inséré et afin de provoquer le déploiement de chaque partie subséquente éventuelle (27,28) dirigée vers l'avant. 7. Organe selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que la partie de tête (26), dirigée vers l'avant de deux ou plusieurs parties (26,27,28) de la virole (2) est disposée de manière à venir buter contre un épaulement (100) de l'extérieur du corps (1) lors du mouve- ment axial de la virole (2) sur le corps (1), pour installer cet organe, afin de provoquer le déploiement, sur cette partie (26), d'une partie subséquente (27) dirigée vers l'avant. 8. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extérieur de la (26) ou de chaque (26,27,28) partie dirigée vers l'avant présente des stries longitudinales au moins à son extrémité avant en vue de constituer des dents (24,24') destinées à creuser et pénétrer dans la paroi (30) d'un trou (3) d'insertion de cet organe et à assurer avec cette paroi (30) un contact s'opposant à la rotation de l'organe inséré. 9. Organe selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'extérieur d'une partie -avant (14, 140) à plus grand diamètre du corps (1) présente des stries longitudinales (141) en vue d'assurer ou de con- tribuer à obtenir un contact, destiné à empêcher la rotation, de l'organe avec la paroi (30) d'un trou (3) dans lequel cet organe est inséré.