Brevet FR2496196A1 — publié le 19820618

L'invention concerne un écrou quart de tour permettant de réaliser une fixation sur de minces panneaux, ainsi qu'un outil destiné à son insertion. Etant donné que les coûts des matériaux et des considérations de poids, associés à l'apparition de nou- veaux matériaux plus résistants, conduisent les cons- tructeurs d'automobiles et d'équipements, par exemple, à réduire l'épaisseur des matériaux, il devient de plus en plus difficile de fixer entre eux de tels panneaux et de fixer des éléments à ces panneaux. La minceur de ces matériaux rend impossible toute fixation vissée nor- male. En outre, de nombreux dispositifs antérieurs à écrou libre et à écrou prisonnier exigent un accès à la face arrière du panneau, ce qui n'est pas toujours possible. L'invention apporte une solution simple, mais efficace, à ce problème de fixation. Un écrou présentant un filetage intérieur comporte deux ailes pliées vers le bas, s'étendant vers l'extérieur, et deux bras pliés vers le haut et disposés perpendiculairement. Les bras sont insérés dans une ouverture rectangulaire ménagée dans le panneau, poussés vers le bas contre la force de ressort exercée par les ailes, et l'écrou est tourné sur 90 . Le panneau repousse par effet de came les bras vers le bas pendant la rotation. L'interaction entre les ailes pliées vers le bas et les bras pliés vers le haut provoque un serrage de l'écrou sur le panneau et engendre une résistance de frottement aux déplacements latéraux et en rotation de l'écrou une fois qu'il est assemblé au panneau. Si cela est souhaité, cette résistance de frotte- ment peut être vaincue pour permettre un réglage de la position latérale de l'écrou dans la boutonnière, par exemple. L'invention concerne également un outil permettant une insertion commode de l'écrou. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: - la figure 1 est une vue de dessus d'une première forme de réalisation de l'écrou selon l'invention; - la figure 2 est une vue en bout de l'écrou représenté sur la figure 1; - la figure 3 est une élévation de l'écrou repré- senté sur les deux premières figures; - la figure 4 est une coupe suivant la ligne 4-4 de la figure 6, montrant l'écrou et son organe de fixation à l'état assemblé; - la figure 5 est une vue en bout d'une seconde forme de réalisation de l'écrou selon l'invention; - la figure 6 est une vue de dessus de deux écrous et d'un panneau, les écrous étant représentés dans les positions d'insertion et d'assemblage; - la figure 7 est une vue en perspective de l'outil d'insertion selon l'invention; et - la figure 8 est une coupe transversale partielle montrant l'outil enclenché avec l'écrou, ce dernier étant en position d'insertion. L'écrou quart de tour selon l'invention est représenté globalement en 10. Une tige centrale 12, filetée intérieurement, est représentée sous une forme cylindrique et fait saillie axialement. Des ailes 14 et 16 font saillie latéralement vers l'extérieur d'une extrémité de cette tige, dans des première et seconde directions sensi- blement opposées. La seconde extrémité 17 de la tige est libre ou non reliée. Cette extrémité 17 peut être pincée vers l'intérieur afin de permettre le blocage de l'organe de fixation devant être associé à l'écrou. Chaque aile présente un bord intérieur 18 et un bord extérieur 20. Des épaulements 22, prolongeant la tirre 12, relient cette dernière au bord intérieur 18 de chacune des ailes 14 et 16. Les surfaces verticales (comme montré- sur la figure 2) des épaulements 22 sont de préférence partielle- ment filetées. Le bord extérieur 20 se trouve dans un plan axial qui est différent de celui contenant le bord intérieur 18 afin que ledit bord 20 entre en contact le premier avec le panneau et produise une charge élastique. Comme mieux montré sur la figure 3, des bras 24 et 26 font saillie latéralement vers l'extérieur de la tige 12, dans des troisième et quatrième directions sensi- blement opposées et à peu près perpendiculaires aux pre- mière et seconde directions de saillie des ailes. L'extré- mité extérieure 28 de chaque bras est courbée vers le haut (comme montré sur la figure 3) afin d'être plus proche des ailes 14 et 16 que l'extrémité intérieure du bras. Chacun desbras 24 et 26 comprend sensiblement une partie semi-cylindrique dont le plan diamétral forme des bords orientés vers le haut et destinés à entrer en contact avec le panneau. Ces segments sont creux et pré- sentent un premier profil courbe formé le long de la surface intérieure 30 de chaque bras. Les bords avant, lorsqu'ils sont considérés dans le sens de rotation des aiguilles d'une montre, présentent des angles chanfreinés ou coupés 32 permettant aux bras recourbés d'être déplacés vers le bas, par action de came, par le panneau. L'écrou comporte avantageusement deux saillies axiales 34, situées diamétralement à proximité de la partie arrière du bord intérieur 18 de chacune des ailes 14 et 16. Comme montré sur la figure 6, les fentes sépa- rant. les bras de la tige sont plus longues sur le côté du bord avant de chaque bras. Ainsi, cette dimension diamétrale est ramenée à une valeur inférieure à la largeur de la fente, permettant une rotation. La dimension dia- métrale de la fente opposée dépasse la largeur de la fente, ce qui erpêche une rotation dans le sens inverse de celui des aiguilles d'une montre dans la boutonnière et limite à 90 la rotation dans le sens des aiguilles d'une montre. La figure 6 représente, sur son côté gauche, l'écrou quart de tour 10 inséré dans une ouverture allongée ou boutonnière 38 d'un panneau 36. Comme représenté, la longueur de la boutonnière peut dépasser la longueur de l'écrou afin de permettre un réglage latéral de l'écrou quart de tour ou de permettre la pose de plusieurs écrous dans une seule boutonnière 38. L'écrou étant dans cette position, une force est exercée vers le bas sur les bras 24 et 26 afin de vaincre la force de rappel élastique des ailes 14 et 16 et de placer les bords chanfreinés 32 des bras au-dessous de la face inférieure du panneau 36. L'écrou 10 est ensuite tourné sur 90 dans le sens des aiguilles d'une montre jusqu'à la position montrée sur le côté droit de la figure 6, les fentes des bras plus courtes limitant la rotation. Dans cette position, les ailes 14 et 16, courbées vers le bas>et les bras 24 et 26, courbés vers le haut, coopèrent pour serrer entre eux le panneau 36 afin d'opposer une résistance de frottement aux mouvements latéraux et de rotation. Cette résistance de frottement peut être vaincue afin qu'il soit possible de faire varier la posi- tion latérale de l'écrou, mais le serrage exercé par les ailes et les bras assure le maintien de l'écrou dans la position souhaitée. En outre, les saillies axiales 34 portent contre les bords de la boutonnière 38 et s'opposent à toute rotation de sens contraire. L'écrou est inséré en étant tourné dans le sens des aiguilles d'une montre} les saillies résistant aux rotations de sens opposé. En outre, les fentes les plus courtes empêchent toute rota- tion supplémentaire, dans le sens des aiguilles d'une montre, sous l'effet de l'organe de fixation introduit dans l'écrou, cette rotation supplémentaire tendant à dégager l'écrou. Deux forces supplémentaires s'opposent à l'enlève- ment de l'écrou. Les ailes 14 et 16, orientées vers le bas et portant contre la surface du panneau 36,tendent à pousser les épaulements 22 l'un vers l'autre. Lors de l'insertion initiale de l'organe 40 de fixation, ce dernier entre en prise avec les filets partiels des épaulements et écarte ces derniers à force. Il en résulte un accroisse- ment de la dimension diagonale mesurée entre les épaule- ments des ailes, cette dimension étant portée à une valeur supérieure à la largeur de la boutonnière. Une fois que l'organe de fixation a été inséré, une résistance impor- tante s'oppose à toute rotation dans n'importe quel sens. La seconde force résistante est exercée par l'élément 42 qui est serré contre le panneau 36. Lorsque l'organe de fixation approche de sa position d'emboîtement complet (montrée sur la figure 4), les forces tendant à faire tour- ner l'écrou augmentent. Cependant, l'effort de serrage et de frottement produit par le dessus par l'élément 42 et par le dessous par le panneau 36 augmente plus rapidement, ce qui empêche tout dégagement indésirable. La figure 5 représente une seconde forme de réa- lisation de l'écrou quart de tour 10 selon l'invention. Dans cette forme de réalisation, l'extrémité libre 17 fait saillie vers le haut jusqu'à une position située entre les bords intérieurs 18 des ailes 14 et 16. Cette configura- tion permet d'obtenir un écrou de profil plus bas, bien que nécessitant la formation, dans le panneau, d'une bou- tonnière légèrement plus grande car les ailes doivent venir à l'extérieur de la tige 12. La dimension de l'écrou, la matière dans laquelle il est réalisé et la longueur de la tige peuvent varier en fonction des besoins particu- liers de l'application. La figure 7 représente un outil de pose de cet écrou quart de tour, l'outil étant indiqué globalement en 50. Il comporte une poignée 52 de laquelle part une tige 54 qui comporte une partie pilote 56 pouvant être logée dans la tige 12 de l'écrou. La surface extérieure du corps 58 de la tige présente un second profil complé- mentaire de celui de la surface intérieure des bras creux. Deux branches 60 font saillie vers l'extérieur de la tige 54, dans des directions sensiblement opposées, ces branches présentant des faces latérales planes 62 séparées d'une distance sensiblement égale à celle comprise entre les épaulements 22 de l'écrou 10. Comme montré schématiquement sur la figure 8, l'écrou étant en position d'insertion, la partie pilote 56 est placée à l'intérieur de la tige 12. Le corps 58 est amené en position d'enclenchement avec la surface complémentaire des bras 24 et 26. Ce corps exerce une force vers le bas sur les bras afin d'aplatir les ailes 14 et 16 et d'amener les bras au-dessous du panneau 36. L'outil et l'écrou sont ensuite tournés dans le sens des aiguilles d'une montre sur 90 , la force étant transmise de l'outil 50 à l'écrou 10 par le contact entre les bran- ches 60 et certaines parties des bords intérieurs 18 des ailes 14 et 16. L'écrou 10 est ainsi amené dans la position de pose montrée sur le côté droit de la figure 6. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à l'écrou décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. 2496.196 REVENDICATIONS 1. Ecrou quart de tour destiné à être inséré par un seul côté dans une boutonnière allongée (38), à peu près rectangulaire, d'un mince panneau (36), caracté- risé en ce qu'il comporte une tige axiale et centrale (12), filetée intérieurement, deux ailes (14, 16) présen- tant chacune un bord intérieur (18) et un bord extérieur (20) et reliées entre elles, à une première extrémité de la tige, par des moyens reliés aux bords intérieurs des ailes, la seconde extrémité de la tige étant une extré- mité libre (17), les ailes faisant saillie latéralement vers l'extérieur de la tige, dans des première et seconde directions sensiblement opposées, le bord extérieur de chaque aile étant dans un plan axial différent de celui du bord intérieur afin que ledit bord extérieur entre en contact le premier avec le panneau lors de l'insertion pour produire une charge élastique lorsque l'écrou est assemblé au panneau, cet écrou comportant deux bras (24, 26) qui font saillie vers l'extérieur de la tige, dans des troisième et quatrième directions sensiblement oppo- sées et à peu près perpendiculaires aux première et seconde directions, l'extrémité extérieure de chaque bras étant axialement plus proche des ailes que l'extrémité intérieure de manière que, lorsque les bras sont insérés dans la boutonnière ménagée dans le panneau et qu'ils sont forcés vers le bas contre la charge élastique des ailes et que l'écrou 10 est tourné sur 900 afin de dévier les bras vers des positions s'étendant audessous du panneau, les ailes chargées élastiquement et portant contre la surface supérieure du panneau et les bras déviés, portant contre la surface inférieure du panneau, coopèrent pour résister par frottement à tout déplacement latéral et en rotation de l'écrou. 2. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bord avant, dans le sens de la rotation, de chaque bras présente un angle chanfreiné (32) qui aide le panneau à dévier le bras. 3. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque bras comprend d'une manière générale un segment semi-cylindrique dont le plan diamétral forme les bords en contact avec le panneau. 4. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité libre de la tige est située sensi- blement entre les bords intérieurs des deux ailes. 5. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige comprend un tronçon cylindrique qui dépasse axialement des bras. 6. Ecrou selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bord périphérique de l'extrémité libre de la tige est pincé radialement vers l'intérieur afin de permettre le blocage d'une vis (40) associée à-cet écrou. 7. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre deux saillies axiales (34) qui sont situées à peu près diamétralement le long de la face des ailes portant contre le panneau de manière que, lorsque l'écrou est tourné dans le sens des aiguilles d'une montre dans la boutonnière rectangulaire, les saillies axiales pénètrent dans cette boutonnière et por- tent contre ses bords afin de résister à toute rotation de 1 'écrou dans le sens inverse de èlui des aiguilles d'une montre par rapport à la boutonnière. 8. Ecrou selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bras sont séparés de la tige par deux paires de fentes, les fentes situées en avant, dans le sens de la rotation, étant plus profondes que celles situées en arrière, la dimension mesurée diamétralement entre les fentes plus courtes étant supérieure à la largeur de la boutonnière ménagée dans le panneau afin d'empêcher efficacement toute rotation de l'écrou au-delà de 90 . 9. Outil d'insertion d'un écrou quart de tour (10) dans une boutonnière (38) d'un mince panneau (36), l'écrou comportant une tige axiale (12) filetée inté- rieurement et portant deux ailes (14, 16) présentant chacune un bord intérieur (18) et un bord extérieur (20) et-reliées à une extrémité de la tige par des moyens. engageant le bord intérieur des ailes, ces dernières faisant saillie latéralement vers l'extérieur de la tige dans des première et seconde directions sensiblement oppo- sées, le bord extérieur de chaque aile étant situé dans un plan axial qui lui permet d'entrer en contact avec le panneau avant le bord intérieur de ladite aile afin que les ailes produisent une charge élastique,-deux bras (24, 26) faisant saillie vers l'extérieur de la tige, dans des troisième et quatrième directions sensiblement oppo- sées et à peu près perpendiculaires aux première et seconde directions, l'extrémité extérieure de chaque bras étant axialement plus proche des ailes que l'extrémité intérieure, les bras étant creux et présentant un premier profil formé le long de leur surface intérieure (30), is l'outil étant caractérisé en ce qu'il comporte une poignée (52) de laquelle fait saillie axialement une tige (54) qui comporte une partie pilote (56) pouvant être insérée dans la tige de l'écrou, un corps (58) dont la surface extérieure présente un second profil complémentaire du premier profil formé sur la surface intérieure des bras, deux branches (60) faisant saillie de la tige de l'outil dans des directions sensiblement opposées et en un point plus proche de la poignée que du corps afin que la partie pilote puisse être insérée dans la tige de l'écrou tandis que le corps est logé dans les bras creux complémentaires, ces derniers étant situés à l'intérieur de la boutonnière ménagée dans le panneau, le corps de la tige de l'outil exerçant sur l'écrou une force dirigée vers le bas afin de faire fléchir les ailes flexibles de l'écrou et d'amener les bras au-dessous du panneau, puis l'outil étant tourné dans le sens des aiguilles d'une montre, sur 900, la force de rotation étant transmise à l'écrou au moyen des branches qui font saillie de la tige de l'outil pour porter contre une partie des bords intérieurs des ailes afin de faire tourner l'écrou sur le même angle de 900 et d'assembler ledit écrou au panneau. 10. Ensemble à écrou quart de tour et outil pour l'insertion de cet écrou dans une boutonnière 1 0 longitudinale (38) ménagée dans un mince panneau (36), caractérisé en ce que l'écrou (10) comporte une tige axiale centrale (12) qui est filetée intérieurement, deux ailes (14, 16) présentant chacune un bord intérieur (18) et un bord extérieur (20) et reliées entre elles, à une première extrémité de la tige, par des moyens eux-mêmes reliés au bord intérieur de chaque aile, la seconde extré- mité de la tige étant une extrémité libre (17), les ailes faisant saillie latéralement vers l'extérieur de la tige, dans des première et seconde directions sensiblement opposées, le bord extérieur de chaque aile étant dans un plan axial différent de celui du bord intérieur afin d'engendrer une charge élastique lorsque l'écrou est assemblé au panneau, deux bras (24, 26) faisant saillie vers l'extérieur de la tige, dans des troisième et qua- trième directions sensiblement opposées et à peu près perpendiculaires aux première et seconde directions, l'extrémité extérieure de chaque bras étant axialement plus proche des ailes que l'extrémité intérieure, les bras étant creux et présentant un premier profil le long de leur surface intérieure (30), l'outil comprenant une poignée (52) de laquelle une tige partie des bords intérieurs des ailes, afin de faire tour- ner l'écrou sur le même angle de 900 et d'assembler ledit écrou au panneau.