Brevet FR2673251A1 — publié le 19920828

"Vis, en particulier vis à fût creux du type vis cheville pour matériau tendre" La présente invention concerne d'une manière générale les vis. Globalement, une telle vis comporte une tête, un fût, et, en saille en hélice sur ce fût, au moins un filet. La présente invention vise plus particulièrement, mais non nécessairement exclusivement, les vis dont le fût est creux et qui constituent de ce fait une vis cheville, en étant susceptibles soit d'assurer par elles-mêmes la fixation d'un quelconque objet à un quelconque support, soit de recevoir, pour cette fixation, une quelconque vis. Plus particulièrement, encore, la présente invention concerne les vis, ou les vis chevilles, qui sont destinées à être implantées dans un matériau tendre, par exemple du plâtre, et dont la tête présente, en saillie, pour leur entraînement, au moins un ergot frangible. Cette disposition a pour avantage de limiter à une valeur maximale donnée, correspondant à la rupture du ou des ergots frangibles ainsi mis en oeuvre, le couple de serrage susceptible d'être appliqué à une telle vis, et donc de ménager le matériau avec lequel est en prise son fût, notamment lorsque, comme en l'espèce, il s'agit d'un matériau tendre. Mais elle peut se trouver en défaut si, préalablement à son engagement dans une pièce en un tel matériau tendre, formant pièce de support, la vis doit d'abord traverser, pour la fixer sur la précédente, une pièce en matériau plus dur ne présentant pas par avance de perçage propre à son passage, comme cela peut par exemple être le cas d'une quelconque pièce en matière synthétique, par exemple une goulotte, à fixer en un quelconque de ses points à une quelconque plaque en plâtre ou analogue, et, par exemple, à une plaque en plâtre du type de celle dont chacune des faces est cartonnée. Dans un tel cas, le couple de serrage appliqué à la vis pour que, par fluage de la matière synthétique concernée, elle se fraye un passage à travers la pièce à fixer peut être suffisant pour conduire à l'élimination prématurée de ses ergots frangibles. La présente invention a d'une manière générale pour objet une disposition permettant d'éviter cet inconvénient. De manière plus précise, et suivant un premier aspect, elle a pour objet une vis du genre comportant une tête, un fût, et, en saillie en hélice sur ce fût, au moins un filet, cette vis étant d'une manière générale caractérisée en ce que, sur l'une au moins de ses surfaces principales, le filet présente, globalement transversalement, en saillie, au moins une dent. Il s'avère, en effet, à l'expérience, que, en usinant un copeau dans la pièce en matériau relativement dur à traverser, la dent ainsi mise en oeuvre permet d'abaisser de manière sensible le couple de vissage correspondant, l'effort pour un tel usinage étant moindre que celui nécessaire à un fluage. Préférentiellement, mais non nécessairement obligatoirement, l'arête de la dent ainsi mise en oeuvre s'étend suivant une direction radiale par rapport au fût. S'agissant d'une vis moulée, elle se marie ainsi avantageusement avec le plan de joint correspondant, ce qui en facilite la réalisation. Lorsque, suivant une disposition particulière, et s'agissant d'une vis cheville, il est prévu, en saillie, sur la tranche d'extrémité du fût creux d'une telle vis cheville, pour la constitution d'une fraise, au moins une dent, cette dent est, suivant un autre aspect de l'invention, préférentiellement délimitée extérieurement par une surface conique dont le demi-angle au sommet est de l'ordre de 300. L'expérience montre en effet que 1 'effort d'enfoncement dans un matériau relativement dur est alors avantageusement réduit, et que, conjointement, le perçage obtenu est alors avantageusement net. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en élévation de la face d'une vis suivant l'invention; la figure 2 en est une vue en coupe axiale suivant la ligne II-II de la figure 1; la figure 3 en est une vue de dessous, suivant la flèche III de la figure 2; la figure 4 en est une vue de dessus, suivant la flèche IV de la figure 2; la figure 5 en est une vue partielle en élévation de côté, suivant la flèche V de la figure 1; la figure 6 en est une vue en coupe transversale, suivant la ligne VI-VI de la figure 5; la figure 7 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart 7 sur cette figure 1; les figures 8 et 9 sont chacune respectivement des vues analogues à celle de la figure 7 pour deux variantes de réalisation; la figure 10 est une vue analogue à celle de la figure , pour une autre variante de réalisation; la figure Il est une vue analogue à celle de la figure 6, pour une autre variante de réalisation. Ces figures illustrent à titre d'exemple l'application de l'invention à une vis cheville. De manière connue en soi, cette vis cheville comporte, globalement, une tête 10, un fût 11, et, en saillie en hélice sur ce fût 11, au moins un filet 12. Dans la forme de réalisation représentée, la tête 10 présente, radialement en saillie par rapport au fût 11, et, donc, transversalement par rapport à l'axe A de celui-ci, une collerette 13. Pour son entraînement en vissage, la vis cheville suivant l'invention présente, en saillie sur la surface supérieure de sa collerette 13, parallèlement à l'axe A, au moins un ergot frangible 14. Dans la forme de réalisation représentée, il est prévu en positions diamétralement opposées l'un par rapport à l'autre par rapport à l'axe A, deux ergots frangibles 14. Dans cette forme de réalisation, la vis cheville suivant l'invention présente, en outre, en creux sur la surface supérieure de la collerette 13 de sa tête 10, et en croix par rapport aux ergots frangibles 14 précédents, pour un éventuel entraînement en dévissage, une saignée 15. S'agissant d'une vis cheville, le fût il est creux. Il présente donc, axialement, sur toute sa hauteur, un alésage 16. Cet alésage 16 est cylindrique, et de section transversale circulaire, sur la quasi totalité de sa hauteur. Dans les formes de réalisation représentées, il présente, cependant, à l'extrémité du fût 11 opposée à la tête , une légère dépouille Dl, dont il résulte qu'il va en se rétrécissant de manière globalement tronconique en direction de son débouché correspondant. Extérieurement, le fût il est également cylindrique, et de section transversale circulaire, sur la quasi totalité de sa hauteur. Du côté de la tête 10, il présente, cependant, une légère dépouille D 2, dont il résulte qu'il va en s'évasant en direction de cette tête 10. Conjointement, à son extrémité opposée à la tête 10, le fût il présente une légère surépaisseur El. Dans la forme de réalisation représentée, sa tranche d'extrémité 18 opposée à la tête 10 présente, en saillie, parallèlement à l'axe A, au moins une dent 19. Cette tranche d'extrémité 18 constitue de ce fait annulairement une fraise. En pratique, elle comporte, régulièrement réparties circulairement autour de l'axe A, quatre dents 19, qui s'étendent chacune sur 900. Extérieurement, ces dents 19 sont toutes conjointement délimitées par une surface conique S de demi-angle au sommet B. Suivant un aspect de l'invention, ce demi-angle au sommet B est de l'ordre de 300. Individuellement, chacune des dents 19 présente, dans le sens du vissage, tel que repéré par la flèche Fl sur la figure 3, un front avant droit 21, qui s'étend suivant un plan passant par l'axe A, et un front arrière 22, qui est incliné sur cet axe A. Suivant un aspect de l'invention, ce front arrière forme une facette inclinée à 450 sur l'axe A. Dans la forme de réalisation représentée, le fût 11 ne porte en saillie qu'un seul filet 12. Ce filet 12 s'étend en continu sur la quasi totalité de la hauteur du fût Il et son pas Pl est régulier. Dans la forme de réalisation représentée, cependant, il ne débute qu'à une distance déterminée, D 3, de la surface inférieure de la collerette 13 de la tête 10, et, de même, il s'arrête à une distance déterminée, D 4, de la racine des dents 19 que présente le fût 11 sur sa tranche d'extrémité 18. L'une et l'autre de ces distances D 3, D 4 sont inférieures au pas Pl. Plus précisément, elles sont inférieures à la moitié de ce pas Pl. Par exemple, la distance D 3 est de l'ordre du tiers du pas Pi, et la distance D 4 de l'ordre de son quart. Globalement, le filet 12 est délimité par deux surfaces principales, l'une Si, qui est celle tournée du côté opposé à la tête 10, et qui forme sa face avant dans le sens d'enfoncement, tel que repéré par une flèche F 2 sur la figure 1, l'autre 52, qui est celle tournée vers la tête 10, et qui forme sa face arrière dans le sens d'enfoncement, et, le long de son bord périphérique, par une tranche T. Les surfaces principales Si, 52 forment globalement entre elles un dièdre d'angle D 5 dont le plan bissecteur est sensiblement perpendiculaire à l'axe A. Par exemple, l'angle D 5 de ce dièdre est de l'ordre de . Sur une première portion de la hauteur du fût il à compter de la tête 10, sensiblement égale à la moitié de cette hauteur, la tranche T est définie par une surface cylindrique 53, de section transversale circulaire. Le diamètre D 6 de cette surface cylindrique 53 est sensiblement égal au double de celui, D 7, de la surface cylindrique extérieure du fût 11. Sur le reste de la hauteur du fût 11, la tranche T du filet 12 est définie par une surface tronconique 54 de demi- angle au sommet D 8. Ce demi-angle au sommet est par exemple de l'ordre de 100. L'épaisseur E 2 du filet 12 le long de son bord périphérique, c'est-à- dire la hauteur de sa tranche T, est sensiblement constante sur toute la longueur de celui-ci. Suivant l'invention, sur l'une au moins de ses surfaces principales SI, 52, le filet 12 présente, en saillie, globalement transversalement par rapport à une telle surface principale SI, 52, au moins une dent 25. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, le filet 12 présente en saillie au moins une dent 25 par tour sur l'une et l'autre de ses surfaces principales SI, 52. Plus précisément, dans ces formes de réalisation, il présente, en positions diamétralement opposées l'une par rapport à l'autre, deux dents 25 par tour sur chacune de ces surfaces principales Si, 52, et, de l'une à l'autre de celles- ci, ces dents 25 sont en correspondance l'une avec l'autre. Chacune des dents 25 a un profil dissymétrique, avec un front raide 26 et un front en pente douce 27. Pour la surface principale Sl, le front raide 26 est en arrière dans le sens du vissage, et il est en avant pour la surface principale 52. Dans l'un et l'autre cas, ce front raide 26 est droit. Dans les formes de réalisation plus particulièrement représentées sur les figures 1 à 10, l'arête 28 des dents 25 s'étend suivant une direction radiale par rapport au fût 11. Leur front droit 26 s'étend donc dans un plan P 2, qui, passant par l'axe A, est un plan diamétral pour l'ensemble. Ce plan diamètral P 2 est le même pour les dents 25 de l'une et l'autre des surfaces principales SI, 52. Préférentiellement, lorsque, comme en l'espèce, la vis cheville concernée est en matière moulée, il s'agit du plan de joint correspondant. En pratique, pour l'une et l'autre des surfaces principales Si, 52, l'arête des dents 25 s'étend en continu du fût 11 au bord périphérique du filet 12. Dans les formes de réalisation plus particulièrement représentées sur les figures 1 à 9, la hauteur E 3 d'une dent est constante tout au long de son arête 28. En pratique, cette hauteur E 3 est au moins égale à la moitié de l'épaisseur E 2 du filet 12 le long de son bord périphérique. Dans la variante de réalisation représentée à la figure 8, seule la surface principale 52 du filet 12, c'est-à-dire sa surface tournée vers la tête 10, comporte des dents 25, avec un front raide 26 en avant dans le sens du vissage. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 9, l'une et l'autre des surfaces principales Si, 52 du filet 12 comportent des dents 25, et le front raide 26 de celles-ci est en avant dans le sens du vissage pour l'une et l'autre de ces surfaces principales Si, 52. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 10, la hauteur E 3 des dents 25 varie le long de leur arête 28. Elle est faible, voire nulle, à la racine du filet 12, c'est-à-dire le long du fût 11, pour augmenter progressivement et être maximale le long du bord périphérique du filet 12. Dans la variante de réalisation représentée sur la figure 11, au lieu de s'étendre suivant une direction radiale par rapport au fût 11, l'arête 28 des dents 25 s'étend suivant une direction tangentielle par rapport à celui-ci. Bien entendu, la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution et/ou de combinaison de leurs divers éléments. En particulier, les diverses valeurs numériques qui ont été indiquées ne doivent en rien être considérées comme limitatives de l'invention. Le domaine d'application de l'invention n'est pas non plus limité à celui des seules vis chevilles pour matériau tendre, mais s'étend d'une manière plus générale à n'importe5 quelle vis. REVENDICATIONS 1 Vis du genre comportant une tête ( 10), un fût ( 11), et, en saillie en hélice sur ce fût ( 11), au moins un filet ( 12), caractérisée en ce que, sur l'une au moins de ses surfaces principales (Sl, 52), le filet ( 12) présente, globalement transversalement, en saillie, au moins une dent ( 25). 2 Vis suivant la revendication 1, caractérisée en ce que la dent ( 25) a un profil dissymétrique. 3 Vis suivant la revendication 2, caractérisée en ce que, pour l'une au moins des surfaces principales (Si, 52) du filet ( 12), le front raide ( 26) de la dent ( 25) est en avant dans le sens du vissage. 4 Vis suivant l'une quelconque des revendications 2, 3, caractérisée en ce que le front raide ( 26) de la dent ( 25) est droit. Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'arête ( 28) de la dent ( 25) s'étend suivant une direction radiale par rapport au fût ( 11). 6 Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'arête ( 28) de la dent ( 25) s'étend du fût ( 11) au bord périphérique du filet ( 12). 7 Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la hauteur (E 3) de la dent ( 25) est constante tout au long de son arête ( 28). 8 Vis suivant la revendication 7, caractérisée en ce que la hauteur (E 3) de la dent ( 25) est au moins égale à la moitié de l'épaisseur (E 2) du filet ( 12) le long de son bord périphérique. 9 Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que, sur sa surface principale (Si, 52) concernée, le filet ( 12) présente en saillie au moins une dent ( 25) par tour. Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le filet ( 12) présente aussi au moins une dent ( 25) en saillie sur l'autre de ses surfaces principales (Si, 52). 11 Vis suivant les revendications 9 et 10, prises conjointement, caractérisée en ce que, d'une des surfaces principales (Si, 52) du filet ( 12) à l'autre, les dents ( 25) sont en correspondance l'une avec l'autre. 12 Vis suivant les revendications 3 et 11, prises conjointement, caractérisée en ce que, sur l'une des surfaces principales (Si, 52) du filet ( 12), le front raide ( 26) d'une dent ( 25) est en avant dans le sens du vissage, et il est en arrière sur l'autre. 13 Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que, pour son entraînement en vissage, sa tête ( 10) présente en saillie au moins un ergot frangible ( 14). 14 Vis suivant l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce que son fût ( 11) est creux, et, présentant en saillie au moins une dent ( 19), sa tranche d'extrémité ( 18) constitue annulairement une fraise. Vis suivant la revendication 14, caractérisée en ce que la dent ( 19) que son fût ( 11) comporte en saillie sur sa tranche d'extrémité ( 18) est délimitée extérieurement par une surface conique (S) dont le demi- angle au sommet (B) est de l'ordre de 30 . 16 Vis suivant l'une quelconque des revendications 14, , caractérisée en ce que, dans le sens du vissage, la dent ( 19) que son fût ( 11) comporte en saillie sur sa tranche d'extrémité ( 18) présente un front avant ( 21) droit, suivant un plan passant par l'axe (A) de ce fût ( 11), et un front arrière ( 22) incliné à 450 sur cet axe (A).