Brevet FR2699617A1 — publié le 19940624

Insert à douille et élément fileté La présente invention concerne un insert comprenant une douille avec collerette et un élément fileté lié à la douille. La douille de cet insert est destinée à être sertie dans un trou préperforé d'un support en matière tendre ou dure, notamment lorsque la face arrière du support n'est pas accessible. Ceci procure un tronçon dudit élément lié à la douille implantée qui saille de la face du support, afin de fixer le support sur une pièce au moyen par exemple d'un écrou lorsque ledit tronçon est fileté. Un tel insert est connu dans la technique antérieure et comporte en tant qu'élément fileté, une vis à tête plate circulaire et tige filetée. La tige filetée de la vis est emmanchée librement dans l'alésage lisse et uniforme de la douille. L'extrémité de la douille à l'opposé de la collerette vient en appui contre la tête de la vis. La douille est soudée en deux ou quatre points équirépartis sur sa périphérie à la tige filetée de la vis, sous la tête de vis, afin de créer des bossages correspondants internes à l'alésage de la douille qui-écrasent des portions de filets de la tige filetée. Cette liaison entre la tige et la douille bloque la vis en rotation dans la douille, ainsi qu'en translation grâce au maintien de la tête de vis contre l'extrémité de douille. Une telle liaison entre douille et élément fileté, tel que vis, ne résiste pas à un couple de serrage élevé exercé autour de la tige filetée après implantation de la douille dans le support, lors de la fixation de celui-ci sur ladite pièce et serrage de l'écrou. Les points de soudure peuvent céder et le blocage de la vis en rotation et en translation n'est plus assuré. D'autre part, un flambage de la douille apparaît sous la collerette de la douille après avoir subi un effort de compression exercé entre les extrémités de la douille pour fournir un renflement de sertissage pinçant le support avec la collerette. Le flambage diminue l'ancrage de la douille dans le support et fragilise la douille. La présente invention vise à remédier aux inconvénients des inserts selon la technique antérieure, afin que le blocage en rotation et en translation de l'élément fileté dans la douille soit beaucoup plus résistant. A cette fin, un insert comprenant une douille avec une collerette et un élément fileté lié à la douille, est caractérisé en ce que la douille comprend un alésage taraudé dans lequel est vissé un tronçon fileté de l'élément fileté, et ledit tronçon fileté comprend une gorge qui est remplie par une couronne de sertissage de l'alésage taraudé. Grâce à la conjugaison de - la liaison de la douille et de l'élément fileté par filetage et par gorge et couronne complémentaires, lequel élément fileté peut être une vis ou de préférence un goujon comme on le verra par la suite, la résistance de cette liaison contre tout effort de translation axiale et surtout de rotation axiale exercé sur le tronçon fileté de l'élément est incomparablement plus élevée que selon la technique antérieure. Cette résistance de liaison peut être encore accrue selon l'invention, lorsque la gorge a une profondeur plus grande que celle des filetages des tronçon fileté et alésage taraudé, et/ou lorsque la douille comprend un épaulement interne et l'élément fileté comprend un collet en butée contre l'épaulement, et/ou lorsqu'une extrémité du tronçon fileté est en butée contre une extrémité borgne de l'alésage taraudé. Selon un autre objectif, l'invention vise à éviter également le flambage dans les douilles d'insert. La douille comprend alors autour d'un alésage lisse, un premier tronçon externe, et un second tronçon externe de préférence cannelé, ledit second tronçon externe ayant un diamètre inférieur à celui dudit premier tronçon externe et étant situé entre le premier tronçon externe et un troisième tronçon externe entourant l'alésage taraudé. L'effort de compression exercé entre les extrémités de la douille n'est reporté que dans le second tronçon a déformer en renflement d'ancrage dans le support, sans flamber le premier tronçon sous la collerette. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels - la figure 1 est une vue longitudinale d'un goujon d'insert. selon une première réalisation de l'invention; - la figure 2 est une demi-vue longitudinale et une demi-vue en coupe axiale d'une douille d'insert selon la première réalisation; - la figure 3 est une vue d'un insert selon la première réalisation de l'invention, dans laquelle le goujon est en vue longitudinale et la douille est en demi-vue longitudinale et en demi-vue en coupe axiale; - la figure o est une vue d'un insert selon la première réalisation de l'invention, implanté dans un trou préperforé d'un support; et - la figure 5 est une vue analogue à la figure 3, relative à un insert selon une seconde réalisation de l'invention. Un insert selon l'invention comprend un goujon 1 et une douille taraudée 2 qui sont tous deux métalliques, cylindriques, et symétriques axialement, et qui sont montrés séparemment aux figures 1 et 2 avant leur assemblage. En référence à la figure 1, un goujon d'insert 1 selon une première réalisation comprend un premier tronçon fileté 10, un second tronçon fileté 11 ayant un même diamètre que le premier tronçon selon la réalisation illustrée à la figure 1, et un collet 12 ayant un diamètre supérieur à celui des deux tronçons et séparant ces derniers. Le second tronçon fileté présente une gorge en vé 13 ayant une profondeur supérieure à celle du filetage du tronçon 11, et de préférence ayant une largeur de plusieurs pas de filetage, et un bout 14, par exemple pointu tronconique. Selon d'autres variantes, les tronçons filetés 10 et ll ont des diamètres différents , et la gorge 13 a un profil semi-circulaire, rectangulaire ou trapézoïdal. En référence à la figure 2, une douille d'insert 2 selon la première réalisation présente extérieurement depuis une extrémité vers une autre extrémité, une ' collerette 20 ayant une tranche cannelée droite ou conique 21, un premier tronçon externe lisse 22, un second tronçon externe 23 cannelé longitudinalement, ou bien moleté, ayant un diamètre sensiblement inférieur à celui du premier tronçon 22, et un troisième tronçon externe lisse 24 ayant un diamètre inférieur à celui du second tronçon. Intérieurement, la douille d'insert 2 comprend un alésage lisse 25 débouchant au niveau de la collerette 21 et constituant une chambre de déformation, et un alésage taraudé 26 débouchant à l'extrémité de la douille opposée à la collerette 21 et constituant une zone de liaison au goujon. Les alésages 25 et 26 sont séparés par un épaulement interne d'appui 27. L'alésage lisse 25 s'étend sur une longueur au moins supérieure à celle du collet de goujon 12 et est entouré complètement par les premier et second tronçons 22 et 23 de diamètres sensiblement différents. Le diamètre de l'alésage 25 est tel que le collet 12 puisse y pénétrer librement ou de préférence à glissement doux. L'alésage taraudé 26 offre un diamètre inférieur à celui de l'alésage lisse 25 et s'étend depuis l'épaulement d'appui 27 jusqu'à l'autre extrémité opposée à la collerette 20. L'alésage 26 est taraudé de manière complémentaire au filetage du second tronçon fileté de goujon 11 et sensiblement sur. la longueur de celui-ci. La figure 3 montre la douille 2 et le goujon 1 qui sont assemblés suivant les étapes suivantes, pour constituer un insert 3 selon l'invention, avant la pose de l'insert. Le tronçon fileté de goujon 11 traverse l'alésage lisse 25 de la douille pour être vissé dans l'alésage taraudé 26 de la douille jusqu'à ce que le collet 12 bute contre l'épaulement interne d'appui 27. Selon la réalisation illustrée à la figure 3, la moitié environ du premier tronçon fileté 10 du goujon saille devant la collerette 20, et le bout 14 du goujon saille seulement devant l'autre extrémité de la douille 2. La douille 2 est alors sertie au moyen d'une ou plusieurs molettes tournantes depuis la surface cylindrique du troisième tronçon lisse 24 et au droit de la gorge 13 afin que le métal de douille repousse par les molettes remplisse complètement la gorge de goujon 13 et forme une couronne 30 sertissant circulairement le tronçon fileté 11. Le sertissage permet un blocage en translation axiale du goujon 1 par rapport à la douille 2 d'autant plus efficace que la gorge 13 est profonde et large. En outre, le blocage en translation du goujon 1 est accru grâce aux appuis antagonistes du collet 12 contre l'épaulement interne 27 et de la couronne 30 contre la gorge 13. Le filetage du tronçon de goujon 11 et le taraudage de l'alésage 26 contribuent au blocage en rotation du goujon par rapport à la douille. L'insert 3 ainsi constitué est prêt à être implanté dans un trou préperforé d'un support 40 ayant par exemple une épaisseur sensiblement égale à la longueur du premier tronçon lisse de douille 22, au niveau du trou. En référence maintenant à la figure 4, un insert 3 selon l'invention est implanté dans un trou préperforé 41 du support 40 avec un diamètre sensiblement égal au premier tronçon lisse de douille 22. L'implantation de l'insert est effectuée par exemple au moyen d'un outil manuel ou hydropneumatique approprié. Cet outil comporte une tige coulissante à visser autour du tronçon fileté 10 pour tirer le tronçon de goujon 11 et le tronçon de douille 24 en direction de la collerette 20 à l'encontre d'un appui de l'outil contre cette collerette et ainsi pour créer un effort de compression sur les tronçons de douille 22 et 23. Après cette traction, le tronçon cannelé 23 de la douille est déformé en un renflement 28 en forme de bulbe circulaire, et bien souvent lorsque le support 40 est en matériau relativement tendre, la collerette 20 a légèrement pénétré à force dans le support 40, comme montré à la figure 4. Grâce à la différence d'épaisseur entre les tronçons 22 et 23, l'effort de compression est appliqué sur le second tronçon de douille 23 de plus faible épaisseur afin que les cannelures de celui-ci pénètrent partiellement dans la matière du support 40, et un flambage du tronçon de douille 22 subissant également la compression soit évité, le tronçon 22 demeurant droit. Lors de l'implantation de l'insert, les cannelures du tronçon 23 ainsi que celles de la collerette 20 ancrent l'insert dans le support 40 pour lui permettre de résister à des couples de rotation élevés, lors de l'étape de vissage suivante. A cet effet, la face de la collerette 20 adjacente au tronçon 22 peut être cannelée ou moletée. Une autre pièce 42 a un trou 43 traversé par le tronçon de goujon saillant pour être fixée sur le support 40 au moyen d'un écrou 44 vissé sur le tronçon fileté 10 du goujon d'insert et plaquant la pièce 42 contre la collerette 20 et pratiquement contre le support. Selon d'autre variante, le tronçon saillant 10 du goujon peut être lisse, et comporte une gorge ou un . trou diamétral pour y loger respectivement un clip circulaire ou une goupille plaquant la pièce 42 contre la collerette 20. Selon une seconde réalisation montrée à la figure 5, un insert 3a comprend un goujon la et une douille 2a dont les différentes parties analogues a celles du goujon 1 et de la douille 2 sont désignées par des repères numériques identiques, mais auxquels sont adjoints la lettre a. Le goujon la ne comprend plus de collet 12 lorsque les tronçons filetés 10a et lîa ont un même diamètre, comme montré à la figure 5. Selon une autre variante les tronçons 10a et lla sont séparés par un épaulement qui peut être prévu pour coopérer ou non avec l'épaulement interne 27a de la douille 2a. Le goujon la comprend une gorge 13a, et un bout 14a, ici plat. La douille 2a est analogue à la première douille 2, à l'exception de son extrémité 28a opposée à la collerette 20a. En effet, l'extrémité 28a est pleine, et l'alésage taraudé 26a est borgne et terminé par une extrémité 29a qui est conique selon la figure 5, mais qui est en général complémentaire ou sensiblement analogue au profil du bout de goujon 14a, par exemple conique, tronconique, bombé, semisphérique, etc.. Pour constituer et implanter le second insert 3a, il est procédé au sertissage d'une couronne 30a de la douille 2a dans la gorge 13a du goujon la et à la rétraction du tronçon cannelé 23a en un renflement similaire au bulbe 28 montré à la figure 4, d'une manière analogue aux étapes decrites en référence aux figures 3 et 4. Toutefois, lors de l'assemblage préalable du goujon la et de la douille 2a, le tronçon fileté lîa est vissé dans l'alésage taraude borgne 26a jusqu'à ce que le bout de goujon 14a bute contre l'extrémité 29a de l'alésage borgne. Le couple bout 14a/extrémité 29a a ainsi une fonction équivalente au couple collet 12/épaulement 27 en relation avec le couple gorge/couronne de sertissage, par rapport au blocage en translation du goujon la. En outre, après implantation, l'extrémité 28a de la douille non débouchante comparativement à la douille 26 percée complétement longitudinalement empêche toute infiltration de corps étranger, tel que liquide notamment, derrière le support 40, susceptible de nuire à la longévité du support lorsqu'il est creux. REVENDICATIONS 1 - Insert (3) comprenant une douille (2) avec une collerette (20), et un élément fileté (1) lié à la douille (2), caractérisé en ce que la douille (2) comprend un alésage taraudé (26) dans lequel est vissé un tronçon fileté (11) de l'élément fileté (1), et ledit tronçon fileté comprend une gorge (13) qui est remplie par une couronne de sertissage (30) de l'alésage taraudé (26). 2 - Insert conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (13) a une profondeur plus grande que celle des filetages des tronçon fileté et alésage taraudé (11,26). 3 - Insert conforme à la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que en ce que la douille comprend un épaulement interne (27), et l'élément fileté comprend un collet (12) en butée contre l'épaulement. 4 - Insert conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alésage taraudé (26) est débouchant à une extrémité de la douille (2) opposée à la collerette (20). 5 - Insert conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'alésage taraudé (26a) est borgne à une extrémité (28a) de la douille (2a) opposée à la collerette (20a). 6 - Insert conforme à la revendication 5, caractérisé en ce qu'unie extrémité (14a) du tronçon fileté (lla) est en butée contre une extrémité borgne (29a) de l'alésage taraudé (26a). 7 - Insert conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la douille comprend autour d'un alésage lisse (25), un premier tronçon externe (22) et un second tronçon externe, de préférence cannelé (23), ledit second tronçon externe ayant un diamètre inférieur à celui dudit premier tronçon externe et étant situé entre le premier tronçon externe et un troisième tronçon externe (24) entourant l'alésage taraudé (26). 8 - Insert conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la douille comprend un renflement circulaire (28), de préférence cannelé, situé entre un premier tronçon cylindrique externe (22) adjacent à la collerette (20) et un troisième tronçon externe (24) entourant l'alésage taraudé (26). 9 - Insert conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que la collerette (20) a une tranche cannelée (21).