Brevet FR2720797A1 — publié le 19951208

La présente invention est relative d'une façon générale à une cheville à expansion comprenant un cylindre à expansion qui est fendu pour former des pointes, celles-ci pouvant s'ouvrir vers l'extérieur afin de fixer la cheville à expansion par accrochage dans un trou de montage ménagé dans un mur lorsque l'on visse un écrou sur la cheville. Une cheville à expansion est un organe de fixation qui est susceptible de se fixer par accrochage dans un trou ménagé au préalable dans un mur ou dans un sol en ciment, une partie filetée de la cheville s'étendant à l'extérieur du trou pour la fixation ou la venue en prise d'un autre objet au moyen d'un filetage ou d'un écrou. Pour sa fixation à l'intérieur du trou, la cheville à expansion comprend généralement un organe tubulaire ou un cylindre creux qui est glissé d'une manière liche sur le corps de la cheville.Cet organe tubulaire présente des fentes qui s'étendent axialenent et qui sont formées sur l'une de ses extrémités et, en correspondance avec l'extrémité fendue de l'organe tubulaire, la cheville comporte une extrémité sans filetage qui est élargie et évasée vers l'extérieur d'une manière telle que son diamètre soit supérieur à celui de l'organe tubulaire, afin de fournir une surface formant came qui arrête le glissement de l'organe tubulaire par rapport au corps de la cheville dans la direction de l'extrémité élargie de la cheville et qui sert à l'expansion de l'extrémité fendue de l'organe tubulaire lorsque ce dernier est forcé à glisser sur l'extrémité élargie de la cheville, cette expansion de l'extrémité fendue de l'organe tubulaire permettant aux parties fendues de celui-ci de venir en contact intime avec la paroi latérale intérieure du trou de montage de façon à accrocher la cheville à l'intérieur de ce trou par frottement entre ces deux organes. Un exemple de cheville à expansion classique est représenté sur les figures 1 et 2 des dessins annexés. Cette cheville est désignée dans son ensemble par le repère 10, et elle comprend un corps de cheville allongé 12 qui comporte une partie filetée 14 fornée à l'une de ses extrémités et une partie sans filetage 16 à son extrémité opposée. Cette partie sans filetage 16 comprend une extrémité élargie 18 qui présente une surface inclinée annulaire formant came 19.Un cylindre à expansion ou un organe tubulaire 20 présente un diamètre intérieur légèrement plus grand que celui du corps de cheville 12, mais inférieur à celui de l'extrémité élargie 18, et il est glissé d'une manière lâche sur le corps de cheville 12 en pouvant être fixé sur celui-ci au moyen d'un écrou à embase 22, son extrémité 24 présentant une pluralité de fentes axiales 25 et pouvant venir en butée sur la surface inclinée formant came 19. Pour utiliser la cheville à expansion 10, comme le montre la figure 2, un trou de montage 26 qui présente un diamètre intérieur légèrement supérieur au diamètre extérieur hors tout de la cheville à expansion 10 est ménagé au préalable par tout moyen connu, et par exemple par perçage, dans un mur ou dans une installation fixe 28.En insérant la cheville à expansion 10 dans le trou 26 d'une manière telle que l'ex- extrémité élargie 18 soit située à l'intérieur de ce trou 26 et que la partie filetée 14 s'étende, du moins partiellement, à l'extérieur de ce trou, et en vissant l'écrou 22 pour forcer l'extrémité fendue 24 du cylindre à expansion 20 à glisser sur l'extrémité élargie 18 du corps de cheville 12, l'extré- mité fendue 24 subit une expansion et elle s'évase vers l'extérieur sous l'effet de la came formée par la surface inclinée 19 de l'extrémité élargie 18, de sorte que ses pointes pénètrent à force dans la paroi intérieure du trou de montage 26, ce qui accroche la cheville à expansion 10 à l'intérieur de ce trou.Des objets ou des pièces mécaniques (non représentées) qu'il s'agit de fixer au mur ou à l'installation fixe 28 peuvent alors être serrées au moyen d'écrous ou de filetages sur la partie filetée 14 de la cheville à expansion 10 qui s'étend à l'extérieur du trou de montage 26 et du cylindre à expansion 20. Les chevilles à expansion de ce genre sont efficaces pour assujettir des objets à une installation fixe ou pour faire porter une charge importante à un mur. Toutefois, comme on peut le voir sur la figure 2, si l'on applique une force de traction axiale importante à la cheville à expansion 10, il est possible que celle-ci soit retirée à force du trou 26, du fait que cet arrachement est favorisé par la direction d'inclinaison de l'extrémité élargie 18 du corps de cheville 12, et donc de ltextrémité fendue 24 du cylindre à expansion 20 qui subit une expansion du fait de cette extrémité élargie 18 du corps de cheville 12. Il est donc souhaitable de fournir une cheville a expansion dont le cylindre à expansion subisse une expansion telle que l'inclinaison de l'extrémité fendue soit orientée de façon à s'opposer à l'arrachement de la cheville à expansion hors du trou dans lequel elle est fixée. Le but essentiel de la présente invention est de fournir une cheville à expansion perfectionnée qui comporte un cylindre à expansion pourvu d'une extrémité fendue, ce cylindre étant destiné à subir une expansion par glissement sur une surface inclinée lorsqu'un écrou associé est vissé sur la cheville, et ce, d'une manière telle que l'extrémité fendue évasée du cylindre à expansion, non seulement vienne étroitement en contact avec la paroi intérieure d'un trou de montage en maintenant ainsi la cheville à expansion par frottement, mais encore agisse comme un organe de retenue qui pénètre partiellement dans la paroi latérale du trou de montage lorsque la cheville est soumise à l'action d'une force d'arrachement et qui agit dans une direction empêchant la cheville à expansion de sortir de ce trou. Selon la présente invention, il est prévu une cheville à expansion qui est caractérisée par le fait qu'elle comprend, en combinaison un corps de cheville allongé qui comporte une partie filetée forme à l'une de ses extrémités et une partie élargie formée à son extrémité opposée pour définir un épaulement annulaire au moins un cylindre à expansion dont la longueur est sensiblement inférieure à celle du corps allongé et dont le diamètre intérieur lui permet de glisser sur le corps de cheville allongé, ce cylindre 9 expansion présentant une extrémité plate qui est bloquée par l'épaulement sur lequel elle s'appuie et présentant une pluralité de fentes qui s'étendent sur une partie de sa longueur pour définir entre elles une pluralité de pattes d'extrémité dont chacune présente une pointe susceptible de se déformer vers l'extérieur en s'évasant ;; au moins une bague d'expansion glissée sur le corps de cheville et présentant une surface inclinée extérieure annulaire, celle-ci définissant à son extrémité située en face du cylindre à expansion un diamètre réduit qui est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'extrémité fendue du cylindre à expansion, de façon à ce qu'elle puisse être insérée dans cette dernière à la manière d'un coin ; et un écrou qui vient en prise par vissage avec la partie filetée du corps de cheville pour qu'il puisse être déplacé le long de celui-ci de manière à forcer l'extré- mité à diamètre réduit de la bague d'expansion à pénétrer dans l'extrémité fendue du cylindre à expansion, et donc à la déformer en l'évasant. On comprend que l'expansion de l'extrémité fendue force les pointes évasées de celle-ci à venir en contact étroit avec la paroi intérieure d'un trou dans lequel on insère la cheville à expansion en vue de sa fixation. Les pointes évasées servent donc d'organes de retendue, et elles pénètrent partiellement dans la paroi latérale du trou pour éviter que la cheville à expansion ne soit arrachée du trou lorsqu'une force d'extraction lui est appliquée. La présente invention sera mieux comprise grâce à la description suivante de formes de réalisation qui renvoie aux dessins annexés, parmi lesquels La figure 1 est une vue en perspective qui montre une cheville à expansion de la technique antérieure La figure 2 est une vue en coupe qui montre la cheville à expansion de la technique antérieure lorsqu'elle est ancrée dans un trou de montage ménagé dans un mur La figure 3 est une vue en perspective qui montre une cheville à expansion construite selon une première forme de réalisation de la présente invention La figure 4 est une vue en perspective éclatée qui montre la cheville à expansion selon la première forme de réalisation de la présente invention La figure 5 est une vue en coupe qui montre la cheville à expansion de la première forme de réalisation lorsqu'elle est ancrée dans un trou de montage ménagé dans un mur ; et La figure 6 est une vue en coupe qui montre une cheville à expansion construite selon une deuxième forme de réalisation de la présente invention lorsqu'elle est ancrée dans un trou de montage ménagé dans un mur. En se référant aux dessins, et en particulier aux figures 3 et 4, lesquelles montrent une cheville å expansion qui est construite selon une forme de réalisation de la présente invention et qui est désignée dans son ensemble par le repère 30, la cheville à expansion 30 comprend un corps de cheville allongé 32 qui présente une partie filetée 34 formée à une extrémité de celui-ci et une partie terminale élargie 36 formée à son extrémité opposée. Cette partie élargie 36 définit un épaulement annulaire 38 sur le corps de cheville allongé 32. De préférence, une partie sans filetage 40 est prévue entre l'extrémité filetée 34 et l'extrémité élargie 36 du corps de cheville allongé 32. Un cylindre à expansion 42 présente un diamètre intérieur qui permet de le glisser sur le corps de cheville 32, et il présente une première extrémité 44 dont le bord est plan et une extrémité opposée 46 pourvue d'une pluralité de fentes 48 qui s'étendent d'une manière sensiblement parallèle à l'axe du cylindre à expansion 42 et qui définissent une pluralité de pattes 50 séparées par les fentes 48. De préférence, chacune des pattes 50 présente une extrémité pointue 52 qui sert d'organe de retenue lorsqu'elle est à l'état éva sé, comme on le décrira par la suite. Lorsque le cylindre & expansion 42 a été passé sur le corps de cheville 32, son extrémité 44 est bloquée par l'épaulement 38 qui est défini par l'extrémité élargie 36 du corps de cheville 32 et sur lequel elle s'appuie. Le cylindre à expansion 42 présente une longueur qui est sensiblement inférieure à celle du corps de cheville 32, de sorte que, lorsqu'il a été passé sur ce corps de cheville 32, on peut glisser une bague d'expansion 54 sur une certaine longueur de la partie filetée 34. La bague d'expansion 54 présente un passage central 56 qui est destiné à y recevoir en glissement le corps de cheville 32, ainsi qu'une surface inclinée extérieure 58 qui se rétrécit dans la direction de l'extrémité fendue 46 du cylindre à expansion 42 pour présenter à son extrémité un diamètre extérieur qui est inférieur au diamètre intérieur du cylindre à expansion 42 dans lequel elle peut être insérée, de sorte que, lorsque l'on force la bague d'expansion 54 à s'enfoncer dans l'extré- mité fendue 46 du cylindre à expansion 42, la surface inclinée extérieure 58 agit comme un coin, et qu'elle déforme vers l'extérieur l'extrémité fendue 46 du cylindre à expansion 42 pour l'amener à s'évaser. Pour déplacer la bague d'expansion 54 vers l'extrémité fendue 46 du cylindre à expansion 42, puis dans celleci, un écrou, et de préférence un écrou à embase 60 pourvu d'un filetage intérieur 62, vient en prise par vissage avec la partie filetée 34 du corps de cheville 32, l'embase 64 venant en butée sur la bague d'expansion 54 par l'intermédiaire d'une douille 66. La douille 66 présente un diamètre intérieur qui est suffisamment grand pour qu'elle puisse être glissée sur le corps de cheville 32, l'une de ses extrémités venant en contact avec la bague d'expansion 54 et son autre extrémité venant en butée sur l'embase 64 de l'écrou 60, de sorte que, lorsque l'on serre ce dernier sur la partie filetée 34 du corps de cheville 32, l'embase 64 de l'écrou 60 pousse la douille 66 et déplace la bague d'expansion 54 vers l'extrémité fendue 46 du cylindre à expansion 42, puis dans celle-ci. On se référera maintenant à la figure 5 qui montre la cheville à expansion 30 lorsqu'elle est ancrée dans un trou de montage 68 ménagé dans un mur 70 ou dans une installation fixe. Pour fixer la cheville à expansion 30 à l'intérieur du trou de montage 68, on l'insère tout d'abord dans ce trou dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur hors tout de la cheville à expansion 30, de façon à permettre à cette dernière de se loger dans le trou d'une manière tâche. On visse alors l'écrou 60 sur la partie filetée 34 du corps de cheville 32, ce qui force la douille 66 à déplacer la bague d'expansion 54 jusque dans l'extrémité fendue 46 du cylindre à expansion 42, de sorte que cette extrémité fendue 46 s'ouvre en s'évasant et que les pointes 52 qui se déforment vers l'extérieur viennent en contact intime et en prise par frottement avec la paroi intérieure du trou de montage 68. Lorsqu'une force est appliquée à la cheville à expansion 30 dans une direction qui tend à la faire sortir du trou de montage 68, les pointes 52 de l'extrémité fendue 46 de la cheville à expansion 30 qui sont dirigées vers l'ouverture du trou de montage 68 pénètrent partiellement dans la paroi intérieure de ce trou pour empêcher que la cheville à expansion 30 n'en sorte. Pour permettre aux pointes 52 de pénétrer partiellement dans la paroi intérieure du trou de montage 68, le cylindre à expansion 42 est fabriqué de préférence en un matériau dur. Il est également possible d'utiliser sur le corps de cheville 32 plus d'un couple formé par un cylindre à expansion et par une bague d'expansion, afin d'augmenter la capacité d'ancrage de la cheville à expansion 30 à l'intérieur du trou de montage 68 et de donner ainsi à la cheville & BR Dans la deuxième forme de réalisation que montre cette figure 6, deux cylindres à expansion 42 et deux bagues d'expansion 54 sont montés sur le corps de cheville 32, l'ex- trémité plate du premier cylindre à expansion 42 s'appuyant sur l'épaulement 38 du corps de cheville 32 et l'extrémité plate du deuxième cylindre à expansion 42 s'appuyant sur une autre douille 66 qui porte sur la bague d'expansion 54 associée au premier cylindre à expansion 42.La bague d'expansion 54 qui est associée au deuxième cylindre à expansion 42 vient en butée sur la douille 66, de sorte que, lorsque l'on visse l'écrou 60 sur la partie filetée 34 du corps de cheville 32, la douille 66 qui est déplacée axialement par l'écrou 60 force la deuxième bague d'expansion 54 dans l'extrémité fendue 46 du deuxième cylindre à expansion 42 qui pousse à son tour, par son extrémité plate 44 venant en butée sur l'autre douille 66, la première bague d'expansion 54 dans l'extrémité fendue 46 du premier cylindre à expansion 42 qui s'appuie sur l'épaulement 38 du corps de cheville 32. Grâce à cette disposition, deux jeux de pointes 52 présentées par les cylindres à expansion 42 sont en contact intime avec la paroi intérieure du trou de montage 68 afin de maintenir la cheville & BR Il est bien clair que, si cela est nécessaire, il peut y avoir plus de deux ensembles formés chacun par un cylindre à expansion, par une bague d'expansion et par une douille disposés en série axialement le long du corps 32 de la cheville à expansion 30 de la présente invention, afin de conférer à celle-ci une meilleure capacité d'ancrage. - REVENDICATIONS 1. Cheville à expansion, caractérisée par le fait qu'elle comprend, en combinaison : un corps de cheville allongé (32) qui comporte une partie filetée (34) formée à l'une de ses extrémités et une partie élargie (36) formée à son extrémité opposée pour définir un épaulement annulaire (38) ; au moins un cylindre à expansion (42) dont la longueur est sensiblement inférieure à celle du corps allongé (32) et dont le diamètre intérieur lui pernet de glisser sur le corps de cheville allongé (32), ce cylindre à expansion (42) présentant une extrémité plate (44) qui est bloquée par l'épau- lement (38) sur lequel elle s'appuie et présentant une pluralité de fentes (48) qui s'étendent sur une partie de sa longueur pour définir entre elles une pluralité de pattes d'ex trémité (50) dont chacune présente une pointe (52) susceptible de se déformer vers l'extérieur en s'évasant ; au moins une bague d'expansion (54) glissée sur le corps de cheville (32) et présentant une surface inclinée extérieure annulaire (58), celle-ci définissant à son extrémité située en face du cylindre à expansion (42) un diamètre réduit qui est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'extrémité fendue (46) du cylindre à expansion (42), de fanon à ce qu elle puisse être insérée dans cette dernière à la manière d'un coin ; et un écrou (60) qui vient en prise par vissage avec la partie filetée (34) du corps de cheville (32) pour qu'il puisse être déplacé le long de celui-ci de manière à forcer l'extrémité à diamètre réduit de la bague d'expansion (54) à pénétrer dans l'extrémité fendue (46) du cylindre à expansion (42), et donc à la déformer en l'évasant. 2. Cheville à expansion selon la revendication 1, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre une douille (66) qui est glissée sur le corps de cheville (32) entre l'écrou (60) et la bague d'expansion (54) de fanon à transmettre le mouvement de l'écrou (60) le long du corps de cheville (32) à la bague d'expansion (54) et à forcer cette der nière à pénétrer à la manière d'un coin dans l'extrémité fendue (46) du cylindre à expansion (42). 3. Cheville à expansion selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait qu'outre un premier cylindre à expansion (42) et une première bague d'expansion (54), elle comprend un deuxième cylindre à expansion (42) et une deuxième bague d'expansion (54) qui sont glissés sur le corps de cheville (32) et disposés en série entre la première bague d'expansion (54) et l'écrou (60), la longueur du corps de cheville (32) étant sensiblement supérieure à la somme des longueurs du premier cylindre à expansion (42) et du deuxième cylindre à expansion (42). 4. Cheville à expansion selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend en outre une première douille (66) qui est glissée sur le corps de cheville (32) entre le deuxième cylindre à expansion (42) et la première bague d'expansion (54) de façon à transmettre le mouvement du deuxième cylindre à expansion (42) le long du corps de cheville (32) à la première bague d'expansion (54) et à forcer cette dernière à pénétrer à la manière d'un coin dans l'extrémité fendue (46) du premier cylindre à expansion (42), ainsi qu'une deuxième douille (66) qui est glissée sur le corps de cheville (32) entre l'écrou (60) et la deuxième bague d'expansion (54) de façon à transmettre le mouvement de l'écrou (60) le long du corps de cheville (32) à la deuxième bague d'expansion (54) et à forcer cette dernière à pénétrer à la manière d'un coin dans l'extrémité fendue (46) du deuxième cylindre à expansion (42). 5. Cheville à expansion selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que chacune des pattes d'extrémité (50) comprend une pointe (52) dirigée vers la bague d'expansion correspondante (54).