Brevet FR2700818A1 — publié le 19940729

La présente invention est du domaine de la construction, et plus particulièrement de celui de l'assemblage au moyen de vis des éléments constitutifs de la plus part des objets fabriqués par l'industrie, et elle a pour objet une structure particulière des "avant-trous" destinés à recevoir la partie filetée des vis, plus particulièrement lorsque l'une des pièces, ou élément, destinée à être fixée à une autre est constituée d'une matière plastique On rappelle que lorsque l'on désire fixer par vis une pièce en matière plastique, par exemple obtenue par moulage, notamment par injection, même lorsqu'il s'agit d'une matière thermodurcissable, ayant donc des propriétés de résistance mécanique plus élevées que la plus part de celle des matières dites thermoplastiques, on incorpore une pièce métallique, dite "insert", laquelle comporte un trou fileté; dès lors que l'insert a été positionné dans un endroit précis du moule avant moulage, son incorporation est simultanée à l'opération de moulage; cependant même réalisée dans ces conditions, l'utilisation d'un insert représente un coût non négligeable qui, répété pour chaque point de vissage, finit par grever sensiblement le coût de l'assemblage. Sans doute pourrait-on essayer de se passer des inserts, en se satisfaisant du simple avant-trou cylindrique connu dans l'assemblage du bois; il faudrait alors distinguer plusieurs cas : en premier lieu faire la distinction entre matières thermoplastiques et matières thermodurcissables, en second lieu faire la distinction entre les assemblages qui seront soumis à des contraintes et ceux qui ne le seront pas, que ces contraintes soient directement mécaniques (efforts de désassemblage) ou qu'elles soient thermiques se traduisant en définitive par des contraintes mécaniques. S'il la pièce à assembler est en matière thermoplastique tendre, telle que polyéthylène, polypropylène, polystyrène, polymétacrylate, ABS etc.., on pour ra se satisfaire de l'avant-trou cylindrique, mais on ne devra attendre aucune performance de résistance mécanique ni, à fortiori, thermique.Inversement, si l'on recherche des bonnes performances de résistance mécanique, on devra faire appel à des matières dures, et si de surcroît on recherche aussi une bonne tenue mécanique à température élevée, ou devant subir des variations répétées et importantes de température, on devra alors choisir soit des thermoplastiques plus durs (par exemple polyamides ou polyacétals) soit même des thermodurcissables; mais on se trouvera, avec l'avanttrou cylindrique, devant un choix de difficultés : soit risque d'éclatement de la pièce si celle-ci est mince, soit difficulté de vissage si elle est épaisse, et cela d'autant plus que la matière choisie sera plus durcie donc plus résistante. Le but de la présente invention est de proposer un système d'assemblage par vis, devant permettre d'éviter la mise en oeuvre d'un insert, notamment un insert métallique, tout en offrant d'aussi bonnes garanties de fiabilité à l'assemblage, un premier avantage en résultant étant l'abaissement du coût de l'assemblage, un autre avantage résidant dans la résistance au dévissage spontané que présente généralement une vis autotaraudante. Selon la présente invention un système d'assemblage par vis de deux éléments, le dit système mettant en oeuvre un "avant-trou" pratiqué dans l'un des dits éléments et destiné à recevoir la partie filetée de la vis d'assemblage, est caractérisé dans sa généralité en ce que l'avant-trou est de forme prismatique à section polygonale, le nombre des parois latérales du dit prisme étant au plus égal à cinq. Avantageusement la dite section polygonale est celle d'un polygone régulier. Suivant la forme préférée de réalisation de l'invention, le nombre des dites parois latérales de l'avant-trou est de trois, la section de l'avant-trou étant par conséquent triangulaire, et de manière avantageuse le triangle formant la section transversale de l'avant-trou est un triangle équilatéral Alternativement le nombre des dites parois latérales de l'avant-trou est de quatre, la section de l'avant-trou étant par conséquent carrée. I1 pourrait encore être de cinq, mais ce nombre constitue une limite, puisqu'au delà on perdrait, comme cela se comprendra bien à la description de la forme préférée, les avantages de cette forme prismatique à base triangulaire. Rapellant que dans un système d'assemblage par vis ,la partie centrale, dite "fût",de la partie filetée de la vis est de forme légèrement conique assimilable à une forme cylindrique, donc de section circulaire, une autre caractéristique de l'invention consiste en ce que la section polygonale de l'avant-trou inscrit approximativement la section circulaire du dit fût ,et en ce que le diamètre extérieur du filetage est inférieur au diamètre du grand cercle inscrivant la section polygonale; il résulte de cette disposition qu'il subsiste dans l'avant-trou, après vissage de la vis, des espaces libres , ou évidements, pouvant recevoir la matière chassée par les filets au fur et à mesure de l'enfoncement de la vis. L'invention trouve son application la plus intéressante dans les cas où la matière constitutive de l'élément dans lequel est ménagé l'avant-trou est une matière plastique thermodurcissable, et aussi encore dans le cas où la vis est du genre connu dit "vis autotaraudante", dans lequel les spires distales sont conformées pour enlever de la matière au milieu dans lequel elle pénètrent. Suivant une disposition particulière de l'invention applicable particulièrement dans les cas où on recherchera une fiabilité de l'assemblage particulière ment élevée, la vis comporte un sillon longitudinal interrompant les filets et s'inscrivant dans le fût, le dit sillon se prolongeant à travers la tête de la dite vis pour déboucher en un orifice à la face proximale de cette dernière, l'orifice et le sillon étant destiné à permettre l'introduction d'une clavette longitudinale après introduction complète de la vis dans l'avant-trou La présente invention sera mieux comprise, et des détails en relevant apparaîtront, à la description qui va être faite de sa forme préférée, en relation avec les figures de la planche unique annexée dans laquelle - la fig.1 illustre en perspective la situation d'éléments assemblés dans un cas d'application courant;; - la fig.2 illustre en perspective l'un des éléments de la figure précédente, avec en évidence la disposition caractéristique de l'invention; - la fig.3 illustre toujours en perspective mais à plus grande échelle cette disposition caractéristique, et - la fig.4 est une vue suivant l'axe A de la figure précédente, cette vue illustrant aussi la disposition particulière susvisée. Sur la fig.1, on a représenté un four domestique 1 comportant une poignée 2 qui est fixée sur la porte 3 du four d'une façon relevant de la règle de l'invention. Sur la fig.2, la même poignée 2 comporte des embouts moulés tels que 5, ayant une structure creuse pourvue d'entretoises 7 à la jonction desquelles sont ménagés des avant-trous 9 qui, conformément à l'invention, ne sont pas cylindriques avec insert métallique, mais ont une section polygonale, plus exactement triangulaire; chacun de ces avant-trous est destiné au logement et à la prise d'une vis telle que 11 qui, dans le cas présent est à tête à fente cruciforme, mais qui pourrait aussi bien être à tête fraisée, à tête BTR, etc.. Sur les fig.3 et 4, les dimensions transversales de l'avant-trou 9 qui a une section transversale triangulaire équilatérale sont telles que la section de l'avant-trou inscrit (fig.4) la section circulaire du fût 13 de la vis 11 dont le diamètre extérieur 17 du filetage 15 de cette dernière devra être choisi inférieur à celui du grand cercle 19 inscrivant la section de l'avant-trou. Grâce à cette disposition il subsistera après vissage de la vis dans l'avant trou, des évidements à section sensiblement triangulaire 21 qui pourront recueillir la matière enlevée par les filets de la vis, particulièrement si ceux-ci sont, comme cela sera particulièrement avantageux, des filets autotaraudants; grâce à cette possibilité de recueillement de la matière enlevée, le vissage pourra être opéré sans risques d'éclatement de la matière environnant 1' avant-trou. Sur la fig.4, on a représenté en coupe, en plus des dispositions sus-décrites, un perfectionnement consistant en l'adjonction d'une clavette 25 glissée le long de la vis à partir d'un orifice (non représenté) débouchant à la face distale de la tête de cette dernière, et se prolongeant en un sillon longitudinal 24 gravé dans le fût; la rotation de la vis en fin de vissage devra, bien entendu, correspondre à la mise du sillon, ou de l'orifice, en regard d'un angle de la section polygonale, afin que la clavette puisse être glissée commodément dans un évidement 21. La clavette interdira la rotation spontanée de la vis et son dévissage, dans le cas où par exemple les pièces assemblées seraient soumises à la fois à des variations de température et à des vibrations. Un cas typique d'application est celui des machines à laver. Revenant aux figures 3 ou 4, la vis 11 est de préférence une vis à fût 13 de faible conicité et à filets assez espacés comme les vis pour bois aggloméré; cependant des vis à bois, voire même des vis à métaux conviendraient encore. L'invention trouve une application particulièrement avantageuse dans la fixation d'une poignée sur un élément soumis à des variations de température, comme par exemple la poignée du four de la fig.1, mais encore à des poignées ou boutons de récipients culinaires; des matières thermodurcissables avec lesquelles d'excélents résultats de fiabilité ont été obtenus sont à titre d'exemples les phénoplastes, les mélamines et les mélamines polyesters. Bien que l'on ait décrit ou représenté des formes particulière de réalisation ou d'application de l'invention , il doit être compris que la portée de cette dernière n'est pas limitée à ces formes mais qu'elle s'étend à toute forme de mise en oeuvre telle que la règle en est définie plus haut de façon générale. REVENDICATIONS 1.-Système d'assemblage par vis, de deux éléments, le dit système mettant en oeuvre un "avant-trou" pratiqué dans l'un des dits éléments et destiné à recevoir la partie filetée de la vis d'assemblage, caractérisé en ce que l'avant-trou (9) est de forme prismatique à section polygonale, le nombre des faces latérales du dit prisme étant au plus égal à cinq; 2.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la dite section polygonale est celle d'un polygone régulier; 3.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que le nombre des dites faces latérales de l'avant trou est de trois, la section de l'avant-trou étant par conséquent triangulaire; 4.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 3, caractérisé: en ce que le triangle formant la section transversale de l'avant-trou est un triangle équilatéral; 5.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que le nombre des dites faces latérales de l'avant trou est de quatre, la section de l'avant-trou étant par conséquent carrée; 6.-Système d'assemblage par vis, selon la revendications 2, dans lequel la partie centrale (13), dite "fût", de la partie filetée de la vis est de forme légèrement conique assimilable à une forme cylindrique, donc de section cir culaire, caractérisé: en que la section polygonale de l'avant-trou inscrit approximativement la section circulaire du dit fût, et en ce que le diamètre extérieur du filetage (15) est inférieur au diamètre du grand cercle (19) inscrivant la section polygonale; 7.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la matière constitutive de l'élément dans lequel est ménagé l'avant-trou est une matière plastique thermodurcissable; 8.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la vis (11) est du genre connu dit "vis autotaraudante", dans lequel les spires distales sont conformées pour enlever de la matière au milieu dans lequel elle pénètrent; 9.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 1, caractérisé: en ce que la vis comporte un sillon (24) longitudinal interrompant les filets et s'inscrivant dans le fût, le dit sillon se prolongeant à travers la tête de la dite vis pour déboucher en un orifice à la face proximale de cette dernière, l'orifice et le sillon étant destiné à permettre l'introduction d'une clavette (25) longitudinale après introduction complète de la vis dans l'avant-trou; 10.-Système d'assemblage par vis, selon la revendication 8, caractérisé: en ce qu'il est plus particulière ment appliqué à la fixation d'une poignée (2) sur un élément (1) soumis à des variations de température.