Brevet FR2763368A1 — publié le 19981120

L'invention concerne un rivet en matière plasti- que, et plus particulièrement un rivet en matière plastique comportant un corps ayant une partie allongée et une broche de montage. Des rivets en matière plastique sont habituel- lement utilisés pour relier deux ou plus de deux éléments. Les rivets en matière plastique ont généralement une partie formant une broche pouvant être enfoncée dans une partie formant un corps. Le corps comporte une tête, une tige et un passage axial dans la tige pour recevoir la broche. Le corps peut être introduit dans des trous alignés situés dans les éléments pouvant être reliés à l'aide du rivet de matière plastique. La broche est enfoncée dans le passage axial du corps et provoque une expansion radiale de la tige du corps. L'expansion de la tige empêche celle-ci d'être enlevée des trous, assujettissant ainsi les éléments. La tige du corps d'un rivet typique en matière plastique comporte deux ou plus de deux griffes déformables. Lorsqu'une broche est totalement enfoncée dans le passage axial du corps, les griffes s'expansent pour empêcher le corps d'être extrait des trous alignés des éléments reliés. Il est possible de déformer ou de briser les griffes d'un rivet classique en matière plastique lors de l'introduction initiale de la tige dans les trous des éléments devant être reliés si, par exemple, les trous ne sont pas parfaitement alignés ou bien si le diamètre des trous est inférieur à celui pour lequel l'organe de fixation est conçu. Il est connu que les broches de rivets en matière plastique soient préalablement enfoncées dans le corps et retenues par frottement dans celui-ci comme décrit, par exemple, dans le brevet des Etats- Unis d'Amérique NO 4 830 556. Il est cependant connu que la force retenant la broche à l'intérieur du corps dans de tels rivets en matière plastique est d'un niveau bas inacceptable. Cette faible force de retenue permet à la broche de tels rivets de se désolidariser du corps, ce qui augmente le temps et le coût de l'installation. La broche dans les rivets en matière plastique de l'art antérieur comporte habituellement une tête et une tige, la tige pouvant être introduite dans le passage axial du corps. La tige de la broche d'un rivet classique en matière plastique est sensiblement pleine. Par conséquent, c'est la tige du corps qui doit s'expanser pendant le processus d'enfoncement de la broche dans le corps. La force résultante demandée pour enfoncer complètement la broche dans le corps est donc d'un niveau trop élevé, inacceptable. Par conséquent, pour résoudre ces problèmes, un objectif de l'invention est de procurer un rivet en matière plastique qui demande une faible force d'introduction pour enfoncer complètement la broche de montage dans le corps. Un autre objectif de l'invention est de procurer un rivet en matière plastique dans lequel une broche de montage préala- blement enfoncée est retenue à l'intérieur du corps par une force de retenue élevée. Un autre objectif de l'invention est de procurer un rivet en matière plastique dans lequel une partie de la broche de montage est partiellement écrasée pendant l'enfoncement de la broche de montage dans le corps, ce qui réduit ou élimine l'expansion du corps. Un autre objectif encore de l'invention est de procurer un rivet en matière plastique dans lequel la partie allongée du corps ne fait pas obstacle à l'introduction du corps dans des trous d'éléments devant être reliés. Les objets avantageux et autres, ci-dessus, sont réalisés, conformément à l'invention, par un rivet en matière plastique ayant une broche de montage et un corps. Le corps comporte une tête et une tige. L'extrémité distale de la tige du corps présente un nez effilé et fermé pouvant être introduit dans des trous alignés d'éléments devant être reliés. Le corps présente un passage longitudinal s'étendant à travers la tête et la tige. La broche de montage comporte également une tête et une tige, la tête pouvant être intro- duite dans le passage du corps. L'extrémité distale de la tige de la broche de montage comporte des pattes flexibles qui présentent des saillies destinées à entrer en prise avec5 des surfaces complémentaires dans la tige du corps. La broche de montage est introduite dans le passage longitudinal du corps, empêchant l'écrasement du corps et empêchant donc le corps d'être extrait des éléments reliés. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemple nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un rivet en matière plastique selon l'invention; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale du rivet en matière plastique dans un état non assemblé; la figure 3 est une vue en coupe longitudinale du rivet en matière plastique dans un état de montage préala- ble; et la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du rivet en matière plastique dans un état totalement monté. Les figures décrites ci-dessus illustrent un rivet 10 en matière plastique dont les mêmes éléments sont désignés, sur chaque figure, par les mêmes références numériques. Comme illustré sur la figure 1, le rivet 10 en matière plastique comporte une broche 12 de montage et un corps 14. Le corps 14 comporte une tête 16 venue de moulage sur une partie allongée 18. La partie allongée 18 comporte deux éléments longitudinaux 20 diamétralement opposés faisant saillie de la tête 16. Les éléments longitudinaux 20 sont évasés vers l'extérieur à partir de l'axe longitudinal du corps 14 et sont reliés entre eux par un nez 24 à leurs extrémités distales respectives 22. Le nez 24 est effilé vers l'intérieur depuis les extrémités distales 22 des éléments allongés 20 pour former une pointe 26. Un passage lon- gitudinal 28 s'étend à travers la tête 16, entre les éléments longitudinaux 20 jusqu'à la pointe 26 du nez 24. Le passage 28 est borgne. Autrement dit, le passage 28 ne s'étend pas à travers la pointe 26 du nez 24. La partie allongée 18 est donc fermée et présente une double conicité. Deux surfaces d'accouplement 30, diamétralement opposées, sont formées à la liaison du nez 24 et des éléments longitudinaux 20 comme décrit plus complètement ci-dessous. Deux fentes diamétrale- ment opposées 32 viennent de moulage dans les éléments longitudinaux 20, approximativement au voisinage de la liaison des extrémités proximales des éléments longitudinaux avec la tête 16. La partie allongée 18 peut être intro- duite dans des trous alignés 34 d'éléments 36 devant être reliés de façon que la tête 16 porte contre le côté extérieur des éléments 36. La tête 16 peut être de toute conception lui permettant de s'appliquer en butée contre le côté extérieur des éléments 36 sans passer dans les trous 32. La broche 20 de montage comporte une tête 38 venue de moulage avec une tige 40. La tête 38 est avantageu- sement de forme circulaire. L'extrémité distale 42 de la tige comporte deux pattes élastiques et diamétralement opposées 44. Une protubérance 46 fait saillie radialement vers l'extérieur de chaque patte 44. La tige 40 de la broche 12 de montage présente un trou transversal 48. Ce trou transversal 48 s'étend avantageusement depuis la base de la tête 38 et présente avantageusement une forme globalement rectangulaire. Le trou transversal 48 forme deux parois 50 dans la tige 40. Une protubérance 52 fait saillie radialement vers l'extérieur de chaque paroi 50, et les protubérances 52 sont positionnées à peu près centralement sur la longueur du trou transversal 48. La broche de montage 12 et le corps 14 sont avantageusement moulés d'une seule pièce. La broche de montage 12 et le corps 14 peuvent être moulés séparément si les contraintes de conception l'imposent. Qu'ils soient moulés d'une seule pièce ou séparément, la broche de montage 12 et le corps 14 sont composés chacun d'une matière élasti- que, avantageusement du Nylon 6/6. S'ils sont moulés d'une seule pièce, la broche de montage 12 et le corps 14 sont 5 reliés par une partie sécable. La partie sécable relie avantageusement l'extrémité distale de la broche de montage 12 à la surface supérieure de la tête 16 du corps 14. La broche de montage 12 est de préférence préalablement enfoncée dans le corps 14 comme montré sur la figure 4. Dans l'état préalablement enfoncé, la broche de montage 12 est partiellement enfoncée dans le corps 14 afin que les protubérances 46 s'engagent dans les fentes 32. Les fentes 32 et les protubérances 46 peuvent être de toute conception assurant l'application d'une force importante de retenue sur les surfaces complémentaires des fentes 32 et des protubérances 46, s'opposant ainsi à la séparation entre la broche de montage 12 et le corps 14 pendant, par exemple, le transport et la mise en place. Il en résulte une diminution du coût et du temps d'assemblage. La saillie 46 comporte une rampe 56 et un épaulement 58. L'angle formé entre la rampe 56 et la tige 40 devrait permettre à la broche 12 de montage d'être introduite dans le passage 28 et de le parcourir avec une force d'ampli- tude minimale. Cet angle est avantageusement compris entre 15 et 200. L'épaulement 58 forme la surface d'accouplement de la protubérance 46 pouvant s'engager dans la fente 32 lorsque la broche 12 de montage est dans un état d'enfoncement préala- ble. L'angle formé entre l'épaulement 58 et la tige 40 devrait établir une force de retenue entre la protubérance 46 et la fente 32, empêchant ainsi la broche de montage 12 d'être enlevée du corps 14. Cet angle est avantageusement de pour maximiser la force de retenue entre la broche de montage 12 et le corps 14. Similairement, les protubérances 52 ont une rampe 64 et un épaulement 66, avantageusement d'un profil sensiblement identique à celui des protubérances 46. Les fentes 32 comportent une rampe 60 et un épaulement 62 pour former un profil qui est globalement complémentaire du profil des protubérances 46 et 52. Dans un état de montage ou d'enfoncement préalable, l'épaulement 58 est en butée contre l'épaulement 62 formant les surfaces d'accouplement des fentes 32 et des protubérances 46. La surface d'accouplement 30 se présente avantageusement sous la forme d'un épaulement dont le profil est complémentaire de celui des protubérances 46. On comprendra que des con- sidérations de conception peuvent exiger d'autres profils pour les protubérances 46 et 52, pour les fentes 32 et les surfaces d'accouplement 30. Le corps 14 est introduit dans des trous alignés 34 des éléments 36 devant être reliés afin que la surface inférieure de la tête 16 s'applique en butée contre le côté extérieur des éléments 36. Le rivet 10 en matière plastique est conçu pour une gamme particulière de diamètres des trous 34 pour fixer convenablement les éléments 36. En particulier, le diamètre du trou 34 de l'élément 36 situé du côté inté- rieur doit être compris dans la plage spécifiée. Dans l'état de montage ou d'enfoncement préalable, les éléments lon- gitudinaux 20 s'évasent vers l'extérieur depuis la tête 16 de manière que le point le plus large de la partie allongée 18 soit situé à la jonction entre les éléments longitudinaux 20 et le nez 24. Le point le plus large de la partie allongée 18 est d'une dimension supérieure au diamètre des trous 34. Lorsque la partie allongée 18 est introduite dans les trous 34, l'action de glissement du nez 24 à l'intérieur des trous 34 provoque une sollicitation des éléments longitudinaux 20 vers l'intérieur, diminuant ainsi le diamètre effectif de la partie allongée 18 et permettant à celle-ci d'être complète- ment introduite dans les trous 34. L'élasticité des éléments longitudinaux 20 ramène ces derniers dans leurs états respectifs préalablement enfoncés ou montés une fois que la partie allongée 18 a été complètement introduite dans les trous 34 afin que le côté inférieur de la tête 16 porte contre l'élément 36 situé à l'extérieur. Après que la partie allongée 18 a été complète- ment introduite dans les trous 34, la tige 40 de la broche 12 de montage peut être enfoncée dans le passage 28. Pendant que la broche 12 est enfoncée dans le corps 14 à partir de son état d'enfoncement préalable, le mouvement de glissement des rampes 56 des protubérances 46 par rapport aux rampes 60 des fentes 32 provoque une flexion des pattes 44 vers l'intérieur et des éléments longitudinaux 20 vers l'extérieur, permettant ainsi la poursuite de l'introduction de la broche 12 de montage. Une fois que la broche 12 de montage est enfoncée dans le corps 14 au point que l'épaulement 58 franchisse la fente 32, les pattes 44 atteignent leur degré le plus élevé de sollicitation vers l'intérieur. La force résistant à la poursuite de l'introduction de la broche de montage 12 dans le corps 14 est donc limitée à la force de frottement entre les protubérances 46 et les éléments longitudinaux 20 jusqu'à ce que les protubérances 52 entrent en contact avec la surface supérieure de la tête 16 du corps 14. A ce stade, les protubérances 52 s'opposent à la poursuite de l'introduction de la broche de montage 12 dans le corps 14. Une augmentation de la force d'introduction amène les rampes 64 des protubé- rances 52 à déformer les parois 50 et donc les protubérances 52 radialement vers l'intérieur jusqu'à ce que les épaule- ments 66 franchissent la surface extérieure de la tête 16 du corps 14. La force résistant à la poursuite de l'introduction de la broche de montage 12 dans le corps 14 se réduit de nouveau à la force de frottement entre les protubérances 46 et les protubérances 52 et les éléments longidudinaux 20. La force maximale nécessaire pour enfoncer complètement la broche de montage 12 dans le corps 14 à partir d'un état d'enfoncement préalable pour un rivet en matière plastique selon l'invention est habituellement inférieure à 44,5 N. Dans sa position d'introduction complète, la surface inférieure de la tête 38 de la broche 12 de montage s'applique en butée contre la surface supérieure de la tête 16 du corps 14, les protubérances 52 sont en prise avec les fentes 32 et les protubérances 46 sont en prise avec les surfaces d'accouplement 30 situés à l'extrémité distale 22 des éléments longitudinaux 20. La prise ou la coopération des protubérances 52 avec les fentes 32 et des protubérances 46 avec les surfaces d'accouplement 30 engendre un blocage double de la broche 12 de montage par rapport au corps 14. Par conséquent, une force de retenue s'oppose à l'extraction de la broche 12 du corps 14. Les sections transversales des éléments longitudinaux 20 et de la tige 40 de la broche 12 sont telles qu'un élément sensiblement plein est formé lorsque la broche 12 est totalement introduite dans le corps 14. Ceci empêche donc les éléments longitudinaux 20 de s'écraser, ce qui s'oppose à l'extraction du corps 14 des éléments 36. On comprendra que des considérations de con- ception peuvent imposer un seul jeu de protubérances 46 et de protubérances 52. Bien que le rivet 10 en matière plastique selon l'invention puisse être utilisé pour fixer des éléments 36, le corps 14 peut être moulé d'une seule pièce en de nombreuses formes nécessitant un organe de fixation. De telles conceptions comprennent, à titre non limitatif, des attaches de cheminement, des équerres, des obturateurs de trous et des couvercles décoratifs ou fonctionnels. Par conséquent, les objectifs et avantages divers mentionnés précédemment sont réalisés de la façon plus efficace. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au rivet décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Rivet en matière plastique destiné à fixer deux éléments (36) en passant dans des trous alignés (34) desdits éléments, le rivet (10), qui est formé d'une matière élastique, étant caractérisé en ce qu'il comporte une broche (12) de montage ayant une tête (30), une tige (40) faisant saillie d'une surface inférieure de la tête et des premiers moyens de blocage (46) situés à une extrémité distale (42) de la tige; et un corps (14) ayant une tête (16) et une partie allongée (18), cette dernière pouvant être introduite dans le trou et ayant plusieurs éléments longitudinaux (20) faisant saillie d'une surface inférieure de la tête (16), les éléments longitudinaux s' évasant radialement vers l'extérieur à partir d'un axe longitudinal de la partie allongée, les extrémités distales (22) des éléments longitudinaux étant reliées entre elles par un nez (24) s'effilant radialement vers l'intérieur en direction de l'axe longitudinal, un espace formé entre les éléments longitudinaux définissant un passage (28) qui s'étend à travers la tête, chaque élément longitudinal présentant une première surface (62) d'accouple- ment située à une extrémité proximale et une seconde surface (30) d'accouplement située à l'extrémité distale; ladite tige pouvant être introduite partiellement dans le passage afin que les premiers moyens de blocage entrent en prise avec les premières surfaces d'accouplement, appliquant à la broche de montage une force de retenue s'opposant à ce que la broche de montage soit enlevée du passage, et, lorsque la broche de montage est complètement introduite dans le passage, les premiers moyens de blocage entrent en prise avec les secondes surfaces d'accouplement, imposant ainsi une force de retenue à la broche de montage qui s'oppose à ce que la broche soit retirée du passage, la tige empêchant les éléments lon- gitudinaux d'être repoussés vers l'intérieur, en direction de l'axe longitudinal, et s'opposant ainsi à ce que le corps soit retiré du trou. 2. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 1, caractérisé en ce que plusieurs pattes élastiques (44) font saillie longitudinalement de l'extrémité distale de la tige, les premiers moyens de blocage comprenant une protubérance (46) faisant saillie radialement vers l'exté- rieur de chacune des pattes, le corps ayant plusieurs fentes transversales (32) définissant les premières surfaces d'accouplement, l'extrémité distale de chaque élément longitudinal comportant un épaulement (30) définissant les secondes surfaces d'accouplement, les pattes étant déformées vers l'intérieur pendant l'enfoncement de la broche de montage dans le corps, puis les pattes se relâchant lorsque la broche de montage est complètement enfoncée dans le corps. 3. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 2, caractérisé en ce qu'il comporte deux éléments longitudinaux (20) diamétralement opposés et deux fentes (32) diamétralement opposées, les éléments longitudinaux, les fentes, les pattes et les protubérances étant alignés le long de l'axe longitudinal. 4. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des seconds moyens de blocage (52) situés à une extrémité proximale de la tige, et entrant en prise avec les premières surfaces d'accouplement lorsque la broche de montage est complètement introduite dans le passage. 5. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 4, caractérisé en ce que la tige présente un trou transversal (48) s'étendant depuis l'extrémité proximale et formant deux parois (50), les seconds moyens de blocage comportant une protubérance (52) faisant saillie radialement vers l'extérieur de chacune des parois, chacune des parois et des protubérances pouvant être déformée vers l'intérieur lorsque les protubérances entrent dans le passage, puis les parois se relâchant lorsque la broche de montage est complè- tement introduite dans le corps. 6. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 3, caractérisé en ce que la broche de montage et le corps sont moulés d'une seule pièce, l'extrémité distale de la broche de montage étant reliée à une surface extérieure de la tête par une partie sécable. 7. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 6, caractérisé en ce que la matière élastique est un Nylon 6/6. 8. Rivet en matière plastique selon la reven- dication 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un moyen de fixation venu de moulage avec le corps.