Brevet FR2653839A1 — publié le 19910503

La présente invention a pour objet un insert fileté servant à fixer une pièce de montage sur une pièce de support et présentant un filetage à visser dans la pièce de support et un taraudage pour visser une vis maintenant la pièce de montage. Dans différents domaines de construction, par exemple dans la construction de véhicules, il est usuel de réaliser des fixations vissées en utilisant plusieurs éléments de fixation. A cet effet, on visse un insert fileté du type précité dans une pièce de support. L'insert fileté sert à loger une vis qui fixe à son tour une pièce de montage sur la pièce de support ou sur l'insert fileté. Ces fixations vissées sont utilisées notamment lorsqu'un taraudage pratiqué dans la pièce de support peut être facilement détruit, comme c'est le cas par exemple avec une pièce de support en aluminium. Il suffit donc de visser une seule fois avec une grande précision l'insert fileté, tandis que la vis peut être desserrée et resserrée plusieurs fois, sans qu'il soit nécessaire d'apporter un soin particulier. Dans ce cas, il est difficile d'assurer un vissage durable afin d'éviter que l'insert fileté ne se desserre automatiquement ou ne tourne en même temps que la vis lorsqu'on desserre celle-ci. On essaie souvent d'assurer le vissage en appliquant un collage, par exemple par microencapsulation. Ces fixations sont toutefois coûteuses et fragiles. Partant de là, l'invention se propose de rendre disponible un insert fileté perfectionné assurant une fixation vissée et ne nécessitant pas de moyens supplémentaires de fixation. Ce but est atteint avec un insert fileté du type précité, qui présente au moins une fente s'étendant depuis un côté frontal de l'insert en direction axiale, et dont le filetage possède, dans la région de la fente, un tronçon d'insertion dont le diamètre extérieur croît avec la distance axiale au côté frontal fendu. Un insert fileté suivant l'invention présente une déformabilité radiale relativement bonne, dans la région de sa fente. Lorsqu'on visse le tronçon d'insertion, l'insert est en partie radialement comprimé dans la région de la fente, car au fur et à mesure que la profondeur de vissage augmente, un diamètre extérieur de plus en plus grand vient s'appliquer dans l'alésage prévu pratiqué dans l'élément de support. En même temps, le filetage est pressé de plus en plus profondément dans le matériau de la pièce de support, au fur et à mesure qu'augmente la distance à l'extrémité fendue. Des conditions optimales sont réalisées lorsque le diamètre de l'alésage ou le diamètre extérieur d'un taraudage prévu à l'intérieur de celui-ci correspond à peu près au plus petit diamètre du tronçon d'insertion. Dans tous les cas, le diamètre de l'alésage ou le diamètre extérieur d'un taraudage prévu ne doit pas correspondre au diamètre maximal du tronçon d'insertion ni dépasser celui-ci, car il n'y aurait alors pas de déformation radiale augmentant en même temps que la profondeur de vissage. Du fait de la compression radiale, toute la section transversale de l'insert fileté est réduite dans la région de la fente et donc aussi le diamètre de son taraudage situé au-dessous. L'importance de la réduction de diamètre dépend en particulier des matériaux de l'insert fileté et de la pièce de support, ainsi que des dimensions de l'insert fileté et de l'alésage ou d'un taraudage prévu dans la pièce de support. Une vis engagée ultérieurement dans l'insert fileté entraîne un écartement radial dans la région de la fente de l'insert fileté, le tronçon d'inser- tion étant pressé dans le matériau environnant. Il en résulte un blocage tant de l'insert fileté dans la pièce de support que de la vis immobilisée sans jeu dans l'insert fileté. Par le choix correct du matériau et des dimensions des composants, on parvient à ce que les forces de réaction responsables du blocage ne se dégradent pas au point de réduire les forces de serrage au-dessous de ce qui est nécessaire. C'est pourquoi le blocage suivant l'invention est durable et empêche un desserrement accidentel de la fixation vissée. Du fait de son tronçon d'insertion effilé, l'insert fileté a en outre une fonction autotaraudante. Dans une variante appréciée de l'invention, plusieurs fentes, de préférence quatre, sont uniformément réparties sur le pourtour de l'insert fileté; dans le cas d'une déformabilité radiale suffisante, elles facilitent la fabrication car les fentes se faisant face peuvent être usinées en même temps. Dans une autre variante, chaque fente s'étend axialement à peu près sur la moitié de la longueur du filetage, de sorte que la vis insérée est bien maintenue dans le taraudage lorsque commence l'effet d'écartement, au moment o la région de la fente est atteinte. Le taraudage et le filetage de la vis sont alors protégés, lors de l'écartement, d'une destruction consécutive à des moments de vissage accrus. En outre, le filetage situé à proximité de la région de la fente peut être utilisé comme filet de support, de sorte que la tige filetée peut transmettre d'importantes forces de fixation. De préférence, la largeur de la fente est égale au quart environ du diamètre de noyau du filetage. Dans une configuration pratique, il est prévu que le diamètre extérieur du tronçon d'insertion décrive une enveloppe conique, ce qui donne un accroissement progressif des forces d'écartement et de blocage. Si selon une autre variante, au tronçon d'insertion fileté fait suite un taraudage dont le diamètre extérieur décrit une enveloppe cylindrique, une force maximale d'écartement et de blocage n'est pas dépassée et une sollicitation importante de la fixation vissée est rendue possible. Dans une variante appréciée, il est prévu que l'insert fileté possède une bride sur le côté frontal opposé au tronçon d'insertion fileté. Lors du vissage dans la pièce de support, la bride peut être pressée contre sa surface extérieure, entraînant ainsi un blocage supplémen- taire par serrage axial de l'insert fileté. En outre, une pièce de montage peut prendre appui contre la bride, de sorte que les forces de fixation sont exclusivement transmises à la pièce de support par l'insert fileté. Enfin, il est prévu, dans une variante pratique, que l'insert fileté présente des surfaces d'appui pour un outil de vissage, en particulier six pans en relief ou six pans creux ou une fente cruciforme, sur un côté frontal, de préférence sur un côté frontal pourvu d'une bride. D'autres détails et avantages de l'objet de l'invention ressortent de la description détaillée qui suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un insert fileté, partie en coupe; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une portion de filetage de ce même insert fileté; la figure 3 est une vue de dessous du même insert fileté; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du même insert fileté inséré dans une pièce de support; la figure 5 est une vue en coupe longitudinale d'une fixation vissée avec le même insert fileté. L'insert fileté 1 en forme de douille, représenté sur les figures 1 à 3, possède une tige 2 cylindrique présentant un filetage 3 de pas constant et d'angle de flanc constant. Sur un côté frontal, la tige d'insert 2 porte une bride 4 qui est pourvue de six pans en relief 5 pour la pose du filetage 3. D'un autre côté frontal de la tige d'insert 2 partent quatre fentes 6 droites qui sont uniformément réparties sur le pourtour de la tige d'insert 2 et qui s'étendent dans sa direction axiale, sur environ la moitié de sa longueur. La largeur des fentes 6 est égale au quart environ du diamètre de la tige d'insert 2 qui correspond au diamètre du noyau du filetage 3. Dans la région fendue, le filetage 3 possède un tronçon d'insertion 3' dont le diamètre extérieur augmente avec la distance au côté frontal fendu. A l'extrémité intérieure des fentes 6, le tronçon fileté d'insertion 3' a atteint son diamètre extérieur maximal et le filetage 3 présente un profil triangulaire entièrement conformé. Le diamètre extérieur du tronçon d'insertion 3' décrit une enveloppe conique, de sorte que le profil du filetage entre le côté frontal fendu et l'extrémité intérieure de la fente est aplati à l'extérieur. Entre le tronçon fileté d'insertion 3' et la bride 4, le filetage 3 est réalisé comme filet de support 3" dont le diamètre extérieur décrit une enveloppe cylindrique. Enfin, l'insert fileté présente aussi un alésage 7 traversant comprenant un taraudage 8. Dans la région de la bride 4, l'alésage 7 est pourvu d'un chanfrein intérieur 9 qui a pour but de faciliter l'introduction d'une vis. Un chanfrein intérieur correspondant est formé, pour des raisons technologiques, également sur le côté frontal fendu de l'insert fileté 1. Comme le montre la figure 4, l'insert fileté 1 est tout d'abord vissé dans un alésage 10 d'une pièce de support 11, pour réaliser une fixation vissée. Etant donné que l'insert fileté 1 a lui même une fonction autotaraudan- te, il n'a pas été usiné au préalable de taraudage à l'intérieur de l'alésage 10. Etant donné que le plus petit diamètre extérieur du filetage 3 correspond à peu près au diamètre intérieur de l'alésage au début du tronçon d'insertion fileté 3', avant la mise en place de l'insert fileté 1, et que le plus grand diamètre extérieur du filetage 3 est de beaucoup supérieur au diamètre intérieur de l'alésage, le filetage s'enfonce dans la paroi inté- rieure de l'alésage, lors du vissage. D'autre part, l'insert fileté 1 est légèrement comprimé radialement, dans la région des fentes 6, par les forces de réaction de la pièce de support 11. De ce fait, le diamètre intérieur du taraudage 8 diminue vers les côtés frontaux fendus. La figure 5 montre qu'une vis 12, vissée ensuite dans l'insert fileté 1, écarte à nouveau celui-ci par suite de sa faible compressibilité dans la région des fentes 6, de sorte qu'il reprend sa forme initiale. De ce fait, le tronçon d'insertion 3' est pressé plus profondé- ment dans la paroi intérieure de l'alésage 10 et on obtient un effet de serrage considérable sur le pourtour extérieur de l'insert fileté 1. Mais les forces de réaction de l'élément de support 11 se propagent à travers la paroi de la tige d'insert 2 jusqu'à la vis 12 et bloquent aussi celle-ci dans l'assemblage vissé. En vissant à bloc la bride 4 contre une surface d'appui de la pièce de support 11, on obtient un serrage axial de l'insert fileté 1 et un blocage supplémen- taire. La bride 4 forme à l'extérieur une surface d'appui pour une pièce de montage 13 qui est maintenue, d'autre part, par une tête 15 de la vis 12, par l'intermédiaire d'une rondelle 14. Même des forces importantes peuvent être transmises entre la pièce de montage 13 et la pièce de support 11, notamment parce que l'insert fileté 1 possède une grande résistance à l'extraction, du fait que le filet de support 3" pénètre profondément dans la pièce de support 11. Un insert fileté suivant l'invention peut coopérer avec tout type de vis d'assemblage du commerce. Le matériau désigné par 9S Mn Pb 28K est un matériau apprécié pour l'insert fileté. REVENDICATIONS 1. Insert fileté destiné à fixer une pièce de montage sur une pièce de support, présentant un filetage (3) à visser dans la pièce de support (11) et un taraudage (8) pour visser une vis (12) maintenant la pièce de montage (13), caractérisé en ce que l'insert fileté (1) présente au moins une fente (6) qui s'étend depuis un côté frontal de l'insert en direction axiale et en ce que le filetage (3) possède, dans la région de la fente, un tronçon fileté d'insertion (3') dont le diamètre extérieur croît avec la distance axiale au côté frontal fendu. 2. Insert fileté selon la revendication 1, caractérisé en ce que plusieurs fentes (6), de préférence quatre, sont uniformément réparties sur le pourtour de l'insert fileté (1). 3. Insert fileté selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque fente (6) s'étend axialement à peu près sur la moitié de la longueur du filetage (3). 4. Insert fileté selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la largeur de la fente est à peu près égale au quart du diamètre du noyau du filetage (3). 5. Insert fileté selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre extérieur du tronçon d'insertion (3') décrit une enveloppe conique. 6. Insert fileté selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le tronçon fileté d'insertion (3') est suivi d'un filet de support (3") dont le diamètre extérieur décrit une enveloppe cylindrique. 7. Insert fileté selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il présente une bride (4) sur le côté frontal opposé au tronçon fileté d'insertion (3'). 8. Insert fileté selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il présente des surfaces d'appui pour un outil de vissage, en particulier six pans en relief ou six pans creux (5) ou une fente cruciforme, sur un côté frontal, de préférence sur un côté frontal pourvu d'une bride (4).