Brevet FR2861146A1 — publié le 20050422

Écrou noyé à sertir Domaine technique de l'invention L'invention concerne un écrou noyé à sertir dans un support comprenant une tête et un fût, le fût étant subdivisé en une zone taraudée de réception d'un élément fileté de fixation et en une zone de sertissage, destinée à la formation d'un bourrelet et comportant une partie anti-rotation, adjacente à la tête et de forme externe sensiblement polygonale. État de la technique Un écrou noyé à sertir est un écrou destiné à être solidarisé par déformation sur un support de faible épaisseur. Le support peut être de toute nature, métallique ou matière plastique. La matière de l'écrou noyé peut être choisie parmi l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium, le laiton, le cuivre ou autre. Un écrou noyé à sertir se décompose en deux zones distinctes: la tête et le fût. La tête, qui peut revêtir différentes formes, vient en contact, par l'intermédiaire de sa surface inférieure, avec un support sur lequel l'écrou est installé. Le fût se divise en deux zones distinctes: la zone taraudée et la zone de chambrage. La zone taraudée, qui est la partie fonctionnelle de l'écrou noyé après installation sur le support, doit être suffisamment résistante pour pouvoir subir sans déformation les charges appliquées à une vis normalisée introduite dans l'écrou noyé. La zone de chambrage, ou zone de sertissage, qui est située entre la tête et la zone taraudée, a pour fonction de se déformer sous l'action d'une force axiale de traction appliquée sur le taraudage. Cette zone doit être suffisamment plastique et ductile pour se déformer de manière symétrique et sans rupture sous l'effet d'une charge. La charge est ajustée en fonction du diamètre du taraudage et de la nature du matériau constituant l'écrou noyé. Cette zone de sertissage se transforme, après déformation, en un bourrelet qui vient pincer le support contre la surface inférieure de la tête de l'écrou assurant ainsi son maintien sur le support. Actuellement, il est proposé des écrous noyés à sertir avec fût cylindrique avec ou sans moletage, ou des écrous noyés à sertir avec fût hexagonal ou semihexagonal. Sur la figure 1, un écrou 1 est composé d'une tête 2 et d'un fût 3. Le fût 3 se divise en une zone de sertissage 4 de hauteur H et une zone taraudée 5. Le fût 3 est appelé semi-hexagonal dans la mesure où il comporte une partie hexagonale de hauteur H destinée à être serti (la zone de sertissage 4) et une partie de forme cylindrique (la zone taraudée 5) sur le reste du fût 2. La zone taraudée 5 se termine par un chanfrein 6, appelé aussi cône d'entrée. Sur la figure 2, l'écrou 1 est serti dans un support 7. Le sertissage a provoqué l'apparition d'un bourrelet 8 qui assure le maintien de l'écrou 1 sur le support 7. La forme hexagonale est assimilée à une partie anti-rotation de l'écrou 1, car la forme spécifique de l'hexagone empêche la rotation de l'écrou dans un logement 14 du support 7. Cependant, même si la forme hexagonale de la zone de sertissage 4 garantit cet effet d'anti-rotation de l'écrou 1 à l'intérieur du support 7, le gonflement de la zone de chambrage engendre des contraintes radiales sur le support 7. De même, l'apparition du bourrelet 8 entraîne des contraintes de compression axiale sur le support 7. La qualité du sertissage dépend donc de la performance de la partie anti-rotation. Les deux fonctions d'anti-rotation et de sertissage ne sont donc pas découplées l'une par rapport à l'autre et l'opération de sertissage induit des contraintes radiales et axiales qui peuvent entraîner la fissuration du support 7 en utilisation. Objet de l'invention L'invention a pour but un écrou noyé ne présentant pas ces inconvénients et, plus particulièrement, un écrou noyé à sertir n'induisant pas de contraintes dans un support, tout en découplant les fonctions d'anti-rotation et de sertissage. Selon l'invention, ce but est atteint par le fait que la partie antirotation, d'une hauteur inférieure à celle de la zone de sertissage, a une hauteur sensiblement identique à l'épaisseur du support. Selon un développement de l'invention, la forme externe de la partie antirotation évolue de manière sensiblement continue, à partir de la tête, d'une section polygonale à une section circulaire, de manière à définir des faces latérales planes reliées par des zones de transition. Selon un mode de réalisation préférentiel, la section polygonale de la partie antirotation est carrée. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode particulier de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple non limitatif et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: La figure 1 est une vue en coupe partielle selon l'axe A-A d'un écrou noyé à sertir selon l'art antérieur. La figure 2 est une vue en coupe partielle selon l'axe B-B d'un écrou noyé serti sur un support selon l'art antérieur. La figure 3 est une vue en perspective du mode particulier de réalisation d'un écrou noyé à sertir selon l'invention. La figure 4 est une vue en coupe partielle selon l'axe C-C de l'écrou noyé à sertir selon la figure 3. La figure 5 est une vue en coupe partielle selon l'axe D-D de l'écrou noyé serti o sur un support selon la figure 3. Description d'un mode particulier de réalisation Comme représenté sur les figures 3 à 5, un écrou noyé à sertir 1 comporte une tête 2 et un fût 3. Le fût 3 est subdivisé en une zone taraudée 5 de réception d'un élément fileté de fixation, et en une zone de sertissage 9. L'épaisseur de la paroi constitutive de la zone de sertissage 9 est inférieure à celle de la zone taraudée 5 (figure 4), de manière à permettre la formation d'un bourrelet 8 de maintien lors de l'opération de sertissage (figure 5). La zone taraudée 5 comporte un chanfrein 6 de forme tronconique (figure 3). La zone de sertissage 9 de hauteur H, est formée par une partie anti-rotation 10 de hauteur h1 et une partie déformable 11 de hauteur h2, suffisamment importante pour pouvoir se déformer en forme de bourrelet (8) (figures 4 et 5). La hauteur h1 est calculée pour être sensiblement identique à l'épaisseur e d'un support 7 dans lequel l'écrou 1 est installé (figure 5). La partie anti-rotation 10, adjacente à la surface inférieure de la tête 2, a une forme externe sensiblement polygonale permettant l'anti-rotation de l'écrou 1 dans le support 7. La forme polygonale peut être un carré ou un hexagone. De préférence, la partie anti-rotation 10 est de forme carrée (figure 3) sur la surface inférieure de la tête 2 et elle évolue de manière sensiblement continue vers une section circulaire 15 qui correspond à la limite de séparation entre les deux parties 10 et 11 de la zone de sertissage 9. La section circulaire 15 représente la frontière entre la partie anti-rotation 10 de forme carrée et le reste du fût 3 de forme cylindrique. Le reste du fût 3 comprend la partie déformable 11 et la zone taraudée 5 (figure 3). La partie anti-rotation 10 définit, dans le cas du carré, quatre faces latérales planes 12 reliées par des zones de transition 13 (figure 3). Les parois latérales planes 12 sont dans le prolongement de la paroi cylindrique du fût 2 et les zones de transition 13, qui relient le fût cylindrique 2 à la surface inférieure de la tête 2, ont une épaisseur variable supérieure à l'épaisseur de la paroi constitutive de la zone de sertissage 9. La figure 5 illustre l'écrou 1 après l'opération de sertissage. L'écrou 1 est serti dans un logement 14 du support 7. Le bourrelet 8 de sertissage, résultant de la déformation du fût 3, assure le maintien de l'écrou à sertir 1 contre la face inférieure du support 7. La zone de sertissage 9 se divise en deux parties distinctes: la partie anti-rotation 10, destinée à bloquer l'écrou 1 en rotation dans le support 7, et la zone déformable 11, destinée à se transformer en bourrelet 8. Lors du sertissage, la déformation de la zone de sertissage 9 se concentre uniquement sur la zone déformable 11. En effet, la partie anti-rotation 10 ne se déforme pas, car la hauteur h1 a été calculée spécifiquement pour être sensiblement identique à l'épaisseur e du support 7. La partie anti-rotation 10 ne se déformant pas, il n'y a pas de gonflement de la forme polygonale. Le sertissage n'engendre donc pas de contraintes radiales dans le support 7. La forme polygonale ayant une hauteur h1 adaptée à l'épaisseur e du support 7, c'est uniquement la zone déformable 11 qui subit les effets du sertissage, ce qui évite également la formation d'une contrainte axiale due à la formation du bourrelet 8 de sertissage. Cette géométrie particulière de l'écrou 1 évite donc toute fissuration lors de l'opération de sertissage. Les contraintes sont également diminuées en utilisation finale (quand une vis, non représentée, est vissée dans le taraudage de l'écrou 1), grâce à la présence de la partie anti- rotation 10 noyée dans le support 7. La partie anti-rotation 10 observe la même fonction qu'une simple entretoise et empêche l'apparition de fissurations dans le support 7 pendant le sertissage et en utilisation. À titre d'exemple, la partie anti-rotation 10 de forme carrée ne se déforme pas (pas de contrainte radiale) et le bourrelet 8 ne s'enfonce pas dans la matière du support 7 (pas de contrainte de compression axiale). La fonction d'anti-rotation est donc conservée, grâce à la forme carrée, et elle est découplée de la fonction de sertissage car le bourrelet 8 n'est pas constitué par la forme carrée. Les performances du sertissage sont donc indépendantes de la forme carrée de la partie anti-rotation 10. La tête 2 de l'écrou noyé à sertir 1 peut être indifféremment une tête plate, fraisée ou elliptique. L'écrou 1 est constitué d'un matériau choisi, de préférence, parmi l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium ou le cuivre. L'écrou 1 est particulièrement adapté pour des supports fabriqués avec des matières de type injection plastique, par exemple, en PP+GFL, PP+FV, PA+FV. L'écrou noyé à sertir 1 est particulièrement adapté pour l'industrie automobile, qui souhaite utiliser des écrous noyés présentant les avantages décrits ci- dessus, à savoir l'absence de contraintes et de fissurations dues au sertissage, et le découplage des fonctions d'anti-rotation et de sertissage. Revendications 1. Écrou noyé à sertir (1) dans un support (7) comprenant une tête (2) et un fût (3), le fût (3) étant subdivisé en une zone taraudée (5) de réception d'un élément fileté de fixation et en une zone de sertissage (9), destinée à la formation d'un bourrelet (8) et comportant une partie anti- rotation (10), adjacente à la tête (2) et de forme externe sensiblement polygonale, écrou caractérisé en ce que la partie anti-rotation (10), d'une hauteur inférieure à celle de la zone de sertissage (9), a une hauteur (h1) sensiblement identique à l'épaisseur (e) du support (7). 2. Écrou noyé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la forme externe de la partie anti-rotation (10) évolue de manière sensiblement continue, à partir de la tête (2), d'une section polygonale à une section circulaire (15), de manière à définir des faces latérales planes (12) reliées par des zones de transition (13). 3. Écrou noyé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la forme de la section polygonale de la partie anti-rotation (10) est complémentaire 20 de la forme d'un logement (14) du support (7) sur lequel l'écrou (1) est installé. 4. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section polygonale de la partie anti-rotation (10) est carrée. 5. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la section polygonale de la partie anti-rotation (10) est hexagonale. 6. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tête (2) est de forme plate. 7. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la tête (2) est de forme fraisée. 8. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en 5 ce que la tête (2) est de forme elliptique. 9. Écrou noyé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'écrou (1) est réalisé en un matériau choisi parmi l'acier, l'acier inoxydable, l'aluminium ou le cuivre.