Brevet FR2800134A1 — publié le 20010427

La présente invention concerne, de façon générale, un dispositif de fixation du type rivet aveugle à expansion, et plus précisément un rivet comprenant une cheville et un goujon, le goujon présentant une première extrémité engagée dans une ouverture de la cheville et sélectivement enfoncée dans la cheville, suivant une direction axiale pointant vers une extrémité de la cheville, distante de l'ouverture, pour provoquer une expansion radiale de la cheville. Dans la famille des rivets, qui est connue depuis de très nombreuses années, les rivets aveugles à expansion sont en général utilisés pour maintenir en empilement un ensemble d'au moins deux panneaux, ce maintien étant obtenu en insérant le rivet dans un orifice traversant l'empilement de panneaux mais accessible d'un côté seulement de ce dernier, et en opérant une expansion de la partie du rivet qui a été introduite dans cet orifice. Traditionnellement, l'expansion de la partie du rivet qui a été introduite dans l'orifice de l'empilement de panneaux est obtenue par une traction exercée sur le goujon, ce qui exige souvent l'emploi d'un outil spécifique, et le recours à un goujon cassable, dont une partie est donc systématiquement perdue au montage. Dans ce contexte, un premier but de la présente invention est de proposer un rivet aveugle à expansion dont la pose n'exige l'emploi d'aucun outil spécifique et ne conduise à aucune perte de matière. A cette fin, le rivet de l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce que le goujon comprend un fût présentant une forme externe qui s'affine, suivant la direction axiale, pour se terminer en une pointe formant la première extrémité du goujon, en ce que la cheville est fendue et offre au fût un logement axial radialement expansible épousant la forme externe du fût, et en ce que la cheville et le fût portent au moins des premier et second reliefs de retenue respectifs qui coopèrent l'un avec l'autre pour retenir le fût dans une position d'enfoncement par rapport à la cheville, obtenue en appuyant sur une seconde extrémité du goujon qui est distante de la première extrémité. Par exemple, le fût a pour forme externe une forme en coin, et le logement axial de la cheville est une fente axiale de forme complémentaire, qui sépare la cheville en deux parties. Dans ce cas, les deux parties de la cheville sont avantageusement réunies l'une à l'autre par au moins un premier lien déformable disposé à l'extrémité de la cheville. Par ailleurs, alors que les rivets aveugles à expansion sont traditionnellement indémontables, un second but de la présente invention est de proposer un rivet aveugle à expansion conçu de manière à pouvoir être démonté. A cette fin, un orifice de démontage axial est percé dans la seconde extrémité du goujon, tandis que le fût présente, dans un plan axial bissecteur de la forme en coin, un jeu par rapport à la cheville, ce fût adoptant naturellement par rapport à la cheville, dans le plan axial bissecteur, une première position relative dans laquelle les reliefs respectifs de retenue coopèrent pour retenir le fût dans la position d'enfoncement par rapport à la cheville, et adoptant sélectivement par rapport à la cheville, dans le plan axial bissecteur et sous l'effet d'une force sélectivement transmise par un outil introduit dans l'orifice de démontage, une seconde position relative dans laquelle les reliefs respectifs de retenue cessent de coopérer pour libérer le fût de sa position d'enfoncement par rapport à la cheville. Dans tous les modes de réalisation possibles, les deux parties de la cheville portent avantageusement des extensions radiales respectives qui forment une collerette bordant l'ouverture de la cheville, le goujon pouvant en outre présenter, à sa seconde extrémité, un chapeau solidaire du fût et le coiffant. Des deuxième et troisième liens déformables sont de préférence prévus pour relier le goujon, à sa seconde extrémité, aux deux parties de la cheville, ces liens pouvant par exemple relier respectivement le fût aux extensions radiales formant collerette. Pour garantir un démontage aisé du rivet de l'invention, les deuxième et troisième liens déformables sont avantageusement conformés pour accumuler par déformation élastique, lors de l'enfoncement du fût dans la cheville, une quantité d'énergie suffisante pour dégager le fût de sa position d'enfoncement par rapport à la cheville lorsque les reliefs de retenue adoptent leur seconde position relative. Dans le mode de réalisation préféré de l'invention, les reliefs de retenue sont portés par le fût à distance de la première extrémité du goujon, et par la cheville à distance de son extrémité. Par ailleurs, chacun des premier et second reliefs de retenue forme une rampe ascendante interrompue par une surface frontale franche, ce dont il résulte l'émission d'un claquement lorsque le fût atteint sa position d'enfoncement dans la cheville. Le rivet de l'invention peut être constitué d'une seule pièce et est par exemple obtenu par moulage d'un matériau thermoplastique. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue en perspective du rivet de l'invention, observé d'un point relativement proche de la première extrémité de la cheville, et dans sa configuration non verrouillée; - la figure 2 est une vue en perspective du rivet de l'invention, observé d'un point relativement proche du chapeau qui coiffe le goujon, et dans sa configuration non verrouillée; - la figure 3 est une vue de face du rivet de l'invention, observé dans sa configuration non verrouillée; - la figure 4 est une vue en coupe du rivet de l'invention, observé suivant l'incidence indiquée par les flèches IV-IV de la figure 3; - la figure 5 est une vue en coupe du rivet de l'invention, observé suivant l'incidence indiquée par les flèches V-V de la figure 3; - la figure 6 est une vue en coupe du rivet de l'invention, observé suivant l'incidence indiquée par les flèches VI-VI de la figure 7, ce rivet étant vu dans sa configuration verrouillée, grâce à laquelle il maintient des panneaux Q et R en empilement; - la figure 7 est une vue en coupe du rivet de l'invention, observé dans un plan P constitué par le plan bissecteur de la forme en coin du fût, ce rivet étant vu dans sa configuration verrouillée, grâce à laquelle il maintient des panneaux Q et R en empilement; - la figure 8 est une vue de face du rivet de l'invention, observé en cours de démontage; et - la figure 9 est une vue en coupe du rivet de l'invention, observé suivant l'incidence indiquée par les flèches IX-IX de la figure 8. Comme le montrent l'ensemble des figures, l'invention concerne un rivet aveugle à expansion, comprenant essentiellement une cheville 1 et un goujon 2. Une extrémité 201 du goujon 2 est engagée dans une ouverture 100 de la cheville 1 et peut y être enfoncée, suivant une direction axiale X (figure 5) qui pointe vers une extrémité 101 de la cheville, distante de l'ouverture 100, de manière à provoquer une expansion radiale de la cheville 1. Selon un premier aspect de l'invention, le goujon 2 comprend un fût 21 dont la forme externe s'affine, suivant la direction axiale X, pour se terminer en une pointe coïncidant avec l'extrémité 201 du goujon qui est engagée dans l'ouverture 100 de la cheville, le fût 21 adoptant de préférence une forme en coin comme illustré sur les figures. Selon un second aspect de l'invention, la cheville 1 est fendue et offre au fût un logement axial 10 radialement expansible épousant la forme externe du fût, ce logement prenant donc la forme d'une fente axiale qui sépare la cheville 1 en deux parties 11, 12 lorsque le fût 21 est conformé en coin. Dans ces conditions, le goujon 2 peut adopter, par rapport à la cheville 1, une position d'enfoncement, telle qu'illustrée aux figures 6 et 7 notamment, dans laquelle le fût 21 occupe totalement le logement axial 10, cette position étant obtenue en exerçant une pression sur l'extrémité 202 du goujon qui est distante de l'extrémité 201 engagée dans l'ouverture 100. Enfin, selon un troisième aspect de l'invention, la cheville 1 et le fût 21 portent des reliefs de retenue respectifs, tels que 31 et 41 pour la cheville, 32 et 42 pour le fût, qui coopèrent mutuellement pour retenir le fût 21 dans sa position d'enfoncement total par rapport à la cheville 1, telle qu'illustrée aux figures 6 et 7. Dans son mode de réalisation préféré, le rivet de l'invention est constitué d'une seule pièce, et par exemple obtenu par moulage d'un matériau thermoplastique. Comme le montrent notamment les figures 1 et 3, les deux parties 11, 12 de la cheville peuvent être réunies l'une à l'autre par un lien déformable 51 disposé à l'extrémité 101 de la cheville et conformé en pointe, la surface externe de la cheville étant de préférence pourvue de rainures transversales pour en accroître les capacités d'accrochage dans l'orifice O des panneaux Q et R dans lequel elle est engagée (figure 6). Pour permettre une mise en place aisée et rapide de la cheville dans cet orifice O, les deux parties 11, 12 de la cheville portent avantageusement des extensions radiales respectives 110, 120, qui forment une collerette bordant l'ouverture 100 de la cheville et venant en appui sur le panneau supérieur Q, autour de l'orifice O. A son extrémité la plus épaisse 202, le goujon 2 présente un chapeau 22 qui coiffe le fût 21 et qui lui est solidaire, et le fût 21 est relié aux extensions radiales 110, 120 formant collerette par des pattes déformables 52, 53 respectives, ces dernières reliant ainsi le goujon 2 aux deux parties 11, 12 de la cheville 1. Comme le montrent les figures 1, 6 et 9 notamment, les reliefs de retenue 31, 32, 41, 42 sont portés par le fût 21 à distance de son extrémité la moins épaisse 201, et par la cheville 1 à distance de son extrémité 101 d'engagement. Par ailleurs, chacun de ces reliefs forme une rampe ascendante interrompue par une surface frontale franche, de sorte qu'un claquement est émis par la mise en regard des surfaces frontales respectives des reliefs qui se correspondent, lorsque le fût est enfoncé au maximum dans la cheville. Ainsi, les reliefs du fût, tels que 32 et 42, ont par exemple un profil triangulaire ou trapézoïdal se terminant par une surface frontale franche qui coopère, dans la position d'enfoncement du goujon dans la cheville, avec une surface frontale franche correspondante de la cheville 1 pour pouvoir bloquer le goujon dans sa position d'enfoncement maximum dans la cheville. Cependant, comme le montrent les figures 4 et 5, les reliefs tels que 31, 32, 41 et 42 ne peuvent coopérer mutuellement que de façon très localisée dans l'espace, l'accrochage réciproque de ces reliefs n'étant ainsi possible que lorsque le fût 21 et la cheville 1 adoptent leur position naturelle relative dans laquelle ils sont mutuellement centrés l'un sur l'autre dans le plan axial bissecteur P de la forme en coin du fût 21, c'est-à-dire dans leur position telle que représentée à la figure 7, mais non dans une position désaxée telle que celle qu'illustre la figure 9. Pour permettre le démontage du rivet de l'invention, un orifice de démontage axial 220 est prévu dans l'extrémité élargie 202 du goujon, et le fût 21 présente, par rapport à la cheville 1, et dans le plan axial bissecteur P de la forme en coin c'est-à-dire dans le plan de la figure 7, un jeu J visible sur la figure 9. Le fût 21 est donc un coin taillé dans un tronc de cône, c'est-à-dire que son extrémité la moins épaisse 201 est aussi la plus large, son extrémité 202 étant donc à la fois la plus épaisse et la moins large. Comme le montre la figure 5 notamment, la forme en coin du fût peut être rehaussée par une nervure centrale 203 pour permettre une certaine déformation des deux parties 11 et 12 de la cheville, à proximité de la pointe 101 de celle-ci. Dans tous les cas, le démontage du rivet de l'invention peut être obtenu en insérant un outil, tel qu'un tournevis, dans l'orifice de démontage 220, en exerçant au moyen de cet outil et dans le plan P, une force latérale permettant de placer le fût 21 et la cheville 1 dans leur position relative telle qu'illustrée à la figure 9, et en exerçant au besoin sur le fût une force d'extraction en tirant sur le chapeau 22. Le démontage peut toutefois être grandement facilité en donnant aux pattes déformables 52, 53 une forme et une élasticité qui leur permettent, lors de l'enfoncement du fût dans la cheville, de subir une déformation élastique et d'accumuler, par cette déformation élastique, une quantité d'énergie suffisante pour dégager le fût 21 de sa position d'enfoncement par rapport à la cheville 1 lorsque les reliefs de retenue mutuels du fût et de la cheville 31, 32, 41, 42 cessent d'être en vis-à-vis, c'est-à-dire lorsqu'ils adoptent une position décalée telle que celle qu'illustre la figure 9. R E V E N D I C A T I O N S 1. Rivet aveugle à expansion comprenant une cheville (1) et un goujon (2), le goujon (2) présentant une première extrémité (201) engagée dans une ouverture (100) de la cheville (1) et sélectivement enfoncée dans la cheville, suivant une direction axiale (X) pointant vers une extrémité (101) de la cheville, distante de l'ouverture (100), pour provoquer une expansion radiale de la cheville (1), caractérisé en ce que le goujon (2) comprend un fût (21) présentant une forme externe qui s'affine, suivant la direction axiale (X), pour se terminer en une pointe formant la première extrémité (201) du goujon, en ce que la cheville (1) est fendue et offre au fût un logement axial (10) radialement expansible épousant la forme externe du fût, et en ce que la cheville (1) et le fût (21) portent au moins des premier et second reliefs de retenue respectifs (31, 32; 41, 42) qui coopèrent l'un avec l'autre pour retenir le fût (21) dans une position d'enfoncement par rapport à la cheville (1), obtenue en appuyant sur une seconde extrémité (202) du goujon qui est distante de la première extrémité (201). 2. Rivet suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le fût (21) a pour forme externe une forme en coin et en ce que logement axial (10) de la cheville (1) est une fente axiale de forme complémentaire, qui sépare la cheville (1) en deux parties (11, 12). 3. Rivet suivant la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parties (11, 12) de la cheville sont réunies l'une à l'autre par au moins un premier lien déformable (51) disposé à l'extrémité (101) de la cheville. 4. Rivet suivant la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'un orifice de démontage axial (220) est percé dans la seconde extrémité (202) du goujon, en ce que le fût (21) présente, dans un plan axial bissecteur (P) de la forme en coin, un jeu (J) par rapport à la cheville (1) , en ce que le fût (21) adopte naturellement, dans le plan axial bissecteur (P), une première position relative par rapport à la cheville, dans laquelle les reliefs respectifs de retenue (31, 32; 41, 42) coopèrent pour retenir le fût (21) dans la position d'enfoncement par rapport à la cheville (1), et en ce que le fût (21), sous l'effet d'une force sélectivement transmise par un outil introduit dans l'orifice de démontage, adopte sélectivement, dans le plan axial bissecteur (P), une seconde position relative par rapport à la cheville, dans laquelle les reliefs respectifs de retenue (31, 32; 41, 42) cessent de coopérer pour libérer le fût (21) de sa position d'enfoncement par rapport à la cheville (1). 5. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que les deux parties (11, 12) de la cheville portent des extensions radiales respectives (110, 120) qui forment une collerette bordant l'ouverture (100) de la cheville. 6. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le goujon (2) présente, à sa seconde extrémité (202), un chapeau (22) solidaire du fût (21) et le coiffant. 7. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes combinée à la revendication 2, caractérisé en ce que le goujon (2), à sa seconde extrémité (202), est relié aux deux parties (11, 12) de la cheville par des deuxième et troisième liens déformables respectifs (52, 53). 8. Rivet suivant les revendications 5 et 7, caractérisé en ce que les deuxième et troisième liens déformables (52, 53) relient respectivement le fût (21) aux extensions radiales (110, 120) formant collerette. 9. Rivet suivant l'une quelconque des revendications 7 et 8 combinée à la revendication 4, caractérisé en ce que les deuxième et troisième liens déformables (52, 53) sont conformés pour accumuler par déformation élastique, lors de l'enfoncement du fût dans la cheville, une quantité d'énergie suffisante pour dégager le fût (21) de sa position d'enfoncement par rapport à la cheville (1) lorsque les reliefs de retenue (31, 32; 41, 42) adoptent leur seconde position relative. 10. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les premier et second reliefs de retenue forment chacun une rampe ascendante interrompue par une surface frontale franche, ce dont il résulte l'émission d'un claquement lorsque le fût atteint sa position d'enfoncement dans la cheville. 11. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les reliefs de retenue (31, 32; 41, 42) sont portés par le fût (21) à distance de la première extrémité (201) du goujon, et par la cheville (1) à distance de son extrémité (101). 12. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une seule pièce. 13. Rivet suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est obtenu par moulage d'un matériau thermoplastique.