FR2494354A1 - AXLE-NUT FIXING DEVICE - Google Patents
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Abstract
UNE COMBINAISON 10 AXE METALLIQUE-ECROU CONVIENT PARTICULIEREMENT A LA REALISATION D'UNE LIAISON FILETEE DANS DES PIECES EN MATERIAU COMPOSITE. L'AXE 12 EST INSERE DANS UN TROU 68 PRE-FORME DANS LA PIECE DE FACON A RECEVOIR UN ECROU 14. LORS DU MONTAGE, L'AXE ET L'ECROU DEFINISSENT DES PARTIES DE FIXATION OPPOSEES 34, 64 QUI VIENNENT EN CONTACT AVEC DES FACES OPPOSEES 35, 65 DE LA PIECE DANS DES ZONES SITUEES RADIALEMENT A L'EXTERIEUR DU TROU, ET DES ZONES DE LIBERATION DE CHARGE 36, 54 S'ETENDANT CIRCONFERENTIELLEMENT QUI SONT EXTERIEUREMENT CONTIGUES AU TROU, OU LE CONTACT AVEC LA PIECE ET SA CHARGE SONT EVITES.A 10 METAL SHAFT-NUT COMBINATION IS PARTICULARLY SUITABLE FOR THE REALIZATION OF A THREADED CONNECTION IN COMPONENT PARTS. THE SHAFT 12 IS INSERTED IN A HOLE 68 PRE-SHAPED IN THE PART SO AS TO RECEIVE A NUT 14. DURING THE ASSEMBLY, THE SHAFT AND THE NUT DEFINE OPPOSITE FIXING PARTS 34, 64 WHICH COME IN CONTACT WITH OPPOSITE FACES 35, 65 OF THE PART IN AREAS LOCATED RADIALLY OUTSIDE THE HOLE, AND OF THE CHARGE RELEASE AREAS 36, 54 EXTENDING CIRCUMFERENTIALLY WHICH ARE EXTERNALLY CONTIGATED TO THE HOLE, OR CONTACT WITH THE PART AND ITS LOAD ARE AVOIDED.
Description
1.1.
La présente invention concerne des organes de fixa- The present invention relates to fasteners
tion et, plus particulièrement, une combinaison axe métalli- tion and, more particularly, a combination of a metalli-
que fileté-écrou dont l'utilisation est particulièrement des- that threaded nut whose use is particularly des-
tinée aux matériaux composites. L'axe métallique doit être inséré dans un trou pré-formé dans une pièce en matériau compo- with composite materials. The metal shaft must be inserted in a pre-formed hole in a piece of composite material
site et l'écrou est vissé sur cet axe. L'axe et l'écrou dé- site and the nut is screwed on this axis. The axle and nut
finissent des parties de fixation opposées qui viennent en contact avec les faces opposées de la pièce dans des zones end opposite fastening parts which come into contact with opposite sides of the part in areas
disposées radialement à l'extérieur du trou. arranged radially outside the hole.
Les combinaisons boulon-écrou de l'art antérieur présentent certains inconvénients lorsqu'on les utilise avec des structures composites à la technique de pointe. De telles structures manifestent une tendance à se défeuilleter au bord d'un trou percé dans la structure ou dans une zone immédiatement contiguë à ce bord. Pour cette raison, les structures composites à la technique de pointe nécessitent souvent des combinaisons d'assujettissement spéciales. Les The bolt-nut combinations of the prior art have certain drawbacks when used with advanced technique composite structures. Such structures show a tendency to strip off at the edge of a hole drilled in the structure or in an area immediately adjacent to this edge. For this reason, state-of-the-art composite structures often require special securing combinations. The
combinaisons boulon-écrou de l'art antérieur ont des géomé- Bolt-nut combinations of the prior art have geometries
tries qui provoquent la charge des structures composites au droit du trou pré-formé ou dans une zone contiguë du trou sortings which cause the load of the composite structures to the right of the pre-formed hole or in an adjoining zone of the hole
dans lequel elles sont utilisées, et par conséquent contri- in which they are used, and therefore contribute
buent à l'affaiblissement, aux défaillances ou à la destruc-- drink at weakening, failures or destruction--
tion du matériau composite dans cette zone.En outre, de tel- tion of the composite material in this area.
2. 24943542. 2494354
les combinaisons de fixation ont tendance à être plus massi- attachment combinations tend to be more massive
ves et plus lourdes que nécessaire et leur résistance mécani- ves and heavier than necessary and their mechanical resistance
que n'est employée qu'en partie. Ces combinaisons sont par conséquent généralement surdimensionnées lorsqu'elles sont utilisées avec des matériaux composites. Il est par conséquent souhaitable de disposer d'une combinaison de fixation filetée qui soit plus légère that is only partially used. These combinations are therefore generally oversized when used with composite materials. It is therefore desirable to have a lighter threaded combination
que les dispositifs de l'art antérieur, et qui soit spécifi- that the devices of the prior art, and which is specific
quement conçue en termes de résistance mécanique et de géo- only designed in terms of mechanical strength and geo
métrie pour les applications comportant des matériaux com- metrics for applications involving materials
posites. De plus, il est souhaitable de disposer d'une combi- posites. In addition, it is desirable to have a combination of
naison de fixation de cette nature, qui procède à la charge d'une structure composite pour sa fixation sans contribuer à fixation type of this nature, which charges a composite structure for its fixation without contributing to
la défaillance du matériau composite. Il est en outre souhai- failure of the composite material. It is also desired
table de disposer d'une combinaison de fixation de cette na- table to have a combination of fixing this na-
ture qui puisse être fabriquée simplement et efficacement,et which can be produced simply and efficiently, and
être installée en faisant appel à des procédés classiques. be installed using conventional methods.
La combinaison axe métallique-écrou de la pré- The metal axle-nut combination of the pre-
sente invention comprend un axe allongé ayant une partie sente invention comprises an elongated axis having a part
filetée extérieurement à l'une de ses extrémités et une par- externally threaded at one end and a part
tie de tête à son extrémité opposée. L'axe est inséré dans un trou préformé dans une pièce composite de sorte que la partie de tête bute contre une face de la pièce et la partie filetée s'étend au-delà de la face opposée de la pièce pour vissage de l'écrou. L'écrou et la partie de tête de l'axe définissent des parties de fixation opposées qui viennent head tie at its opposite end. The axis is inserted in a preformed hole in a composite part so that the head part abuts against one face of the part and the threaded part extends beyond the opposite face of the part to screw the nut . The nut and the head part of the axle define opposite fixing parts which come
en contact avec les faces opposées de la pièce dans des zo- in contact with the opposite faces of the part in zo-
nes distantes radialement de l'extérieur du trou, faces nes radially distant from the outside of the hole, faces
qu'ils soumettent à une certaine charge. Chacune des par- that they subject to a certain charge. Each of the
ties de fixation comprend un évidement s'étendant circon- fixing ties includes a recess extending circum-
férentiellement ou partie d'allègement contiguë au trou de sorte que le contact avec la pièce et sa charge dans cette zone se trouvent évités. La combinaison précédente permet par or part of lightening contiguous to the hole so that contact with the workpiece and its load in this area are avoided. The previous combination allows by
conséquent de réduire le problème des défaillances de struc- therefore reduce the problem of structural failures
ture liées à l'utilisation des dispositifs de fixation de l'art antérieur avec des matériaux composites, L'axe métallique comprend une âme creuse ture related to the use of fastening devices of the prior art with composite materials, The metal axis comprises a hollow core
3. 24943543. 2494354
s'étendant à travers lui, qui constitue un organe de fixation léger présentant des avantages par rapport aux boulons massifs de l'art antérieur dans leur utilisation avec des matériaux composites. En particulier, l'âme creuse présente une queue de section plus petite, de sorte qu'un allongement élastique peut être inrduit dans cette queue sans soumettre le matériau composite à des contraintes excessives. Si on le souhaite,la extending through it, which constitutes a light fixing member having advantages over solid bolts of the prior art in their use with composite materials. In particular, the hollow core has a tail of smaller section, so that an elastic elongation can be induced in this tail without subjecting the composite material to excessive stresses. If desired, the
résistance mécanique axiale de l'axe peut être ajustée en fai- axial mechanical resistance of the axis can be adjusted
sant varier son épaisseur radiale alors que sa résistance au cisaillement peut être améliorée en remplissant l'âme avec can vary its radial thickness while its shear strength can be improved by filling the core with
des matériaux composites appropriés. L'axe peut être consti- appropriate composite materials. The axis can be
tué de tôle, de fil, de tube ou être usiné dans des barres. killed by sheet metal, wire, tube or be machined in bars.
L'écrou peut être obtenu par estampage. L'écrou et l'axe peu- The nut can be obtained by stamping. The nut and axle can-
vent comporter des surfaces intérieures et/ou extérieures pour l'introduction d'une clé, et être à auto-blocage. L'axe peut wind have interior and / or exterior surfaces for the introduction of a key, and be self-locking. The axis can
comporter une partie de tête en saillie ou de niveau. have a protruding or level head portion.
La présente invention sera bien comprise lors de la The present invention will be well understood during the
description suivante faite en liaison avec les dessins ci- following description made in conjunction with the drawings below
joints dans lesquels:joints in which:
La figure 1 est une vue en coupe d'un mode de réa- Figure 1 is a sectional view of a embodiment
lisation d'un axe en tôle et d'un écrou selon la présente invention, représentés après montage sur une pièce; La figure 2 est une vue en élévation représentant certaines caractéristiques d'un mode de réalisation d'un écrou selon la présente invention; La figure 3 est une vue en coupe d'une partie de l'axe en tôle de la figure 1 avant son montage; La figure 4 est une vue en coupe d'une partie d'un reading of a sheet metal shaft and a nut according to the present invention, shown after mounting on a part; Figure 2 is an elevational view showing certain features of an embodiment of a nut according to the present invention; Figure 3 is a sectional view of part of the sheet metal shaft of Figure 1 before mounting; Figure 4 is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un second mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to a second embodiment of the pre-
sente invention; La figure 5 est une vue en coupe d'une partie d'un axe en tôle selon un troisième mode de réalisation de la présente invention; La figure 6 est une vue en coupe d'une partie d'un axe en tôle selon un quatrième mode de réalisation de la présente invention; La figure 7 est une vue en coupe d'une partie d'un invention; Figure 5 is a sectional view of part of a sheet metal shaft according to a third embodiment of the present invention; Figure 6 is a sectional view of part of a sheet metal shaft according to a fourth embodiment of the present invention; Figure 7 is a sectional view of part of a
4. 24943544. 2494354
axe en tôle selon un cinquième mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to a fifth embodiment of the pre-
sente invention; La figure 8 est une vue en coupe d'une partie d'un axe en tôle selon un sixième mode de réalisation de la présente invention; La figure 9 est une vue en coupe d'une partie d'un invention; Figure 8 is a sectional view of part of a sheet metal shaft according to a sixth embodiment of the present invention; Figure 9 is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un septième mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to a seventh embodiment of the pre-
sente invention; La figure 10 est une vue en coupe d'une partie d'un invention; Figure 10 is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un huitième mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to an eighth embodiment of the pre-
sente invention; La figure Il est une vue en coupe d'une partie d'un invention; Figure It is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un neuvième mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to a ninth embodiment of the pre-
sente invention; La figure 12 est une vue en coupe d'une partie d'un invention; Figure 12 is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un dixième mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to a tenth embodiment of the pre-
sente invention; et La figure 13 est une vue en coupe d'une partie d'un invention; and Figure 13 is a sectional view of part of a
axe en tôle selon un onzième-mode de réalisation de la pré- sheet metal axis according to an eleventh embodiment of the pre-
sente invention.invention.
En liaison, maintenant avec les figures, un premier In connection, now with the figures, a first
mode de réalisation d'une combinaison axe métallique-écrou se- embodiment of a metal axle-nut combination
lon la présente invention est représentée dans les figures 1 à 10. La combinaison 10 comprend un axe en tôle 12 qui est lon the present invention is shown in Figures 1 to 10. The combination 10 comprises a sheet metal pin 12 which is
représenté après montage sur une pièce en matériau composi- shown after mounting on a piece of composite material
te S avec un écrou fileté 14, dont les caractéristiques et te S with a threaded nut 14, the characteristics and
les fonctions seront décrites plus complètement ci-après. the functions will be described more fully below.
L'axe 12 comprend une queue allongée 16 générale- The axis 12 comprises an elongated tail 16 generally-
ment cylindrique qui se termine par des extrémtés 17 et 18. cylindrical, ending in ends 17 and 18.
En une même pièce avec la queue 16, à proximité de l'extré- In one piece with the tail 16, near the end
mité 17 et s'étendant axialement à partir de cette extrémi- mite 17 and extending axially from this extremi-
té, se trouve une partie filetée extérieurement de diamètre réduit 20 qui se termine par une face extrême 22. L'axe 12 tee, there is an externally threaded portion of reduced diameter 20 which ends in an end face 22. The axis 12
comprend également une partie de tête 26 disposée à l'extré- also includes a head portion 26 disposed at the end
mité 18 de la queue 16, Cette partie 26 comprend effective- mite 18 from tail 16, This part 26 includes effective-
ment une partie de la queue 16 qui est constituée d'un rebord solidaire 30 s'étendant vers l'extérieur à partir de la queue part of the tail 16 which consists of an integral rim 30 extending outward from the tail
5. 24943545. 2494354
dans une direction généralement radiale, La partie périphé- in a generally radial direction, the peripheral part
rique extérieure 32 du rebord 30 définit une surface annulai- external risk 32 of the rim 30 defines an annular surface
re 34 qui est destinée à venir en contact avec la face 35 de re 34 which is intended to come into contact with the face 35 of
la pièce S lors du montage de l'axe 12. La partie radiale- the part S during the mounting of the axis 12. The radial part-
ment intérieure du rebord 30 définit un évidement concave 36 s'étendant circonférentiellement, disposé entre l'extrémité inner ment of the rim 30 defines a concave recess 36 extending circumferentially, disposed between the end
18 de la queue 16 et la surface de contact 34 du rebord 30. 18 of the tail 16 and the contact surface 34 of the flange 30.
Cet évidement 36 sert à libérer les contraintes s'exerçant This recess 36 serves to release the stresses exerted
dans le rebord 30,dont les fins et la fonction seront décri- in ledge 30, the purposes and function of which will be described
tes plus complètement ci-après.more fully below.
Comme représenté en figure 1, l'axe métallique 12 comporte une âme creuse 37, située axialement, qui s'étend entre la partie de tête 26 et la partie filetée 20, la queue 16 constituant la partie intermédiaire. La partie de tête 26 comprend une ouverture d'accès 38 qui communique avec l'âme As shown in FIG. 1, the metal axis 12 comprises a hollow core 37, situated axially, which extends between the head part 26 and the threaded part 20, the tail 16 constituting the intermediate part. The head portion 26 includes an access opening 38 which communicates with the core
creuse 37. L'extrémité opposée de l'axe 12 comprend un alé- hollow 37. The opposite end of the axis 12 comprises a bore
sage 39 qui est coaxial à l'âme 37 et permet de faire commu- sage 39 which is coaxial with the soul 37 and allows to make commun
niquer, le long de la partie filetée 20,1'âme 37 avec la face to screw, along the threaded part 20,1'me 37 with the face
extrême 22. Cet alésage 39 forme une surface intérieure des- extreme 22. This bore 39 forms an inner surface of the
tinée à l'introduction d'une clé qui facilite le montage de with the introduction of a key which facilitates the mounting of
l'axe 12 avec l'écrou 14.axis 12 with nut 14.
L'écrou 14 de la combinaison 10 comprend une partie de corps allongée 40. Comme représenté en figure 1, la partie The nut 14 of the combination 10 comprises an elongated body part 40. As shown in FIG. 1, the part
comprend à une de ses extrémités une queue 42 générale- comprises at one of its ends a tail 42 generally
ment cylindrique et s'étendant axialement, qui définit une cylindrical and axially extending, which defines a
surface périphérique extérieure 44 et une face extrême 46. outer peripheral surface 44 and an end face 46.
La partie 40 comprend également une base rabattue radiale- Part 40 also includes a folded down radial base
ment vers l'extérieur 48 à l'extrémité de la queue 42 à l'op- outwards 48 at the end of the tail 42 opposite
posé de la face extrême 46, l'extrémité exposée de la base 48 laid from the end face 46, the exposed end of the base 48
définissant une face extrême 50. Une ouverture placée axiale- defining an end face 50. An opening placed axially-
ment s'étend à partir de la face extrême 50 dans la partie de corps 40 de façon à définir un évidement 51 dans la base 48 destiné à recevoir l'extrémité 17 de la queue 16 lors du montage de l'écrou 14 sur l'axe 12. L'ouverture définit aussi un alésage axial fileté 52 s'étendant dans la queue 42 entre l'évidement 51 et la face extrême 46, qui est destiné à venir ment extends from the end face 50 in the body part 40 so as to define a recess 51 in the base 48 intended to receive the end 17 of the shank 16 when mounting the nut 14 on the axis 12. The opening also defines a threaded axial bore 52 extending in the tail 42 between the recess 51 and the end face 46, which is intended to come
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s'engager dans la partie filetée 20 de l'axe 12 lors de l'assem- engage in the threaded part 20 of the axis 12 during the assembly
blage avec l'écrou 14. Comme représenté en figure 1, l'évide- tightening with nut 14. As shown in Figure 1, the recess-
ment 51 de la base 48 a la forme générale d'une cloche qui ment 51 of base 48 has the general shape of a bell which
définit une paroi latérale en forme d'arc 53 divergeant radia- defines an arc-shaped side wall 53 diverging radia-
lement vers l'extérieur lorsqu'on se déplace suivant le sens axial vers la face extrême 50. En un endroit immédiatement contigu à la face extrême 50,la paroi latérale 53 définit une Lement outward when moving in the axial direction towards the end face 50. In a place immediately adjacent to the end face 50, the side wall 53 defines a
partie annulaire de libération 54, dont les fins et la fonc- annular release part 54, the purposes and function of which
tion seront décrites ci-après.tion will be described below.
L'écrou 14 comprend également une partie 56 d'engage- The nut 14 also includes a portion 56 of engagement-
ment d'outil, creuse, allongée, s'étendant axialement, de forme tool ment, hollow, elongated, axially extending, shaped
hexagonale ou d'une autre forme géométrique, qui est distan- hexagonal or some other geometric shape, which is distant
te radialement de la partie de corps 40 vers l'extérieur de radially from the body part 40 towards the outside of
façon à définir une surface extérieure 58 et une surface inté- so as to define an exterior surface 58 and an interior surface
rieure 60 pour outil, La partie 56 d'engagement d'outil for- 60 for tool, Part 56 for tool engagement
me à son extrémité 61 une seule pièce avec la partie de corps grâce à un rebord radial 62 s'étendant entre la base 48 et l'extrémité 61. Comme représenté en figure 1, le rebord 62 me at its end 61 in one piece with the body part thanks to a radial flange 62 extending between the base 48 and the end 61. As shown in FIG. 1, the flange 62
coopère avec la face extrême 50 de la base 48 et avec l'extré- cooperates with the end face 50 of the base 48 and with the end
mité 61 de la partie d'engagement d'outil 56 de façon à défi- mite 61 of the tool engagement portion 56 so as to defi
nir une surface de contact 64 qui est destinée à venir en con- nin a contact surface 64 which is intended to come into contact
tact avec la face 66 de la pièce S lors du montage de l'écrou tact with side 66 of part S when mounting the nut
14 sur l'axe 12.14 on axis 12.
Pour utiliser la combinaison 10, l'axe en tôle 12 est d'abord installé par insertion de la queue 16 et de la partie filetée 20 dans un trou 68 pré-formé dans la pièce S. L'axe 12 est ensuite avancé dans le trou 68 de façon que le rebord 30 de la partie de tête 26 bute contre la face 35 et que To use combination 10, the sheet metal pin 12 is first installed by inserting the shank 16 and the threaded part 20 in a hole 68 pre-formed in the part S. The pin 12 is then advanced in the hole 68 so that the rim 30 of the head portion 26 abuts against the face 35 and that
la partie filetée 20 s'étende au-delà de la face 66 de la piè- the threaded part 20 extends beyond the face 66 of the part
ce S. L'écrou 14 est alors monté sur l'axe 12 de la manière classique. A cet égard, la surface interne pour outil de l'axe 12,formée par l'alésage 39 dans la partie filetée 20, ce S. The nut 14 is then mounted on the axis 12 in the conventional manner. In this respect, the internal tool surface of the axis 12, formed by the bore 39 in the threaded part 20,
peut être utilisée en conjonction avec les surfaces pour ou- can be used in conjunction with surfaces for or
til 58 et/ou 60 de l'écrou pour l'avancement et le réglage de l'écrou 14 par rapport à la pièce S. L'écrou 14 peut comporter til 58 and / or 60 of the nut for advancing and adjusting the nut 14 relative to the part S. The nut 14 may include
un contre-alésage axial dans l'évidement 51. Ce contre-alésa- an axial counterbore in the recess 51. This counterbore
ge permet à la combinaison 10 de tenir compte des différences ge allows combination 10 to account for differences
7. 24943547. 2494354
d'épaisseur des pièces en permettant à la queue 16 de l'axe 12 de s'étendre en son intérieur, Une fois installée, la combinaison 10 présente un avantage certain sur les combinaisons boulon-écrou de l'art antérieur lorsqu'elles sont utilisées avec des pièces compor- tant des structures composites à la technique de pointe. De telles structures ont tendance à provoquer un délaminage près du bord d'un trou fileté s'étendant à travers elle. Pour cette raison, une combinaison boulon- écrou qui exerce une charge sur la structure composite au droit du trou ou dans une zone immédiatement contiguë au trou, contribuera à provoquer une thickness of the parts by allowing the shank 16 of the axis 12 to extend inside thereof, Once installed, the combination 10 has a definite advantage over the bolt-nut combinations of the prior art when they are used with parts comprising state-of-the-art composite structures. Such structures tend to cause delamination near the edge of a threaded hole extending through it. For this reason, a bolt-nut combination which exerts a load on the composite structure in line with the hole or in an area immediately contiguous to the hole, will contribute to causing a
défaillance ou une destruction du matériau composite. La com- failure or destruction of the composite material. The com-
binaison 10 permet d'éviter ce problème en proposant un dispo- pairing 10 avoids this problem by offering a
sitif de fixation comportant des parties d'assujettissement op- mounting fixture with optional securing parts
posées qui définissent des zones de charge distantes radiale- posed which define distant radial load zones-
ment de l'extérieur du trou 68 le long des faces 35 et 66 de la pièce S. Cet avantage est obtenu par la coopération de l'évidement annulaire 36 du rebord 30 de l'axe 12 et de la partie annulaire 54 de la face extrême 50 de la base 48 de l'écrou 14, qui permettent la libération des charges dans la zone de la pièce S immédiatement contiguë au trou 68. Grâce à cette géométrie, la combinaison 10 ne soumettra la pièce S à une charge de fixation que dans les zones définies par le contact de la surface 34 avec la face 35 et de la surface 64 ment from the outside of the hole 68 along the faces 35 and 66 of the part S. This advantage is obtained by the cooperation of the annular recess 36 of the flange 30 of the axis 12 and the annular part 54 of the face end 50 of the base 48 of the nut 14, which allow the release of the charges in the area of the part S immediately adjacent to the hole 68. Thanks to this geometry, the combination 10 will only subject the part S to a fixing load in the zones defined by the contact of the surface 34 with the face 35 and of the surface 64
avec la face 66.with face 66.
Le combinaison 10 peut être réalisée efficacement de la manière suivante. L'axe en tôle 12 est formé à partir d'une ébauche en tôle de façon à définir la partie filetée , la queue 16, la partie de tête 26 et l'âme creuse 37 Combination 10 can be effectively performed in the following manner. The sheet metal pin 12 is formed from a sheet metal blank so as to define the threaded part, the tail 16, the head part 26 and the hollow core 37
en faisant appel à un procédé de fabrication par matrices pro- using a pro-matrix manufacturing process
gressives ou à une machine de fabrication d'oeillets. Les fi- gressives or to an eyelet making machine. The fi-
lets extérieurs de la partie filetée 20 sont formés par un pro- external lets of the threaded part 20 are formed by a pro-
cédé de roulage de filets. L'écrou 14 est formé par une ma- yielded from rolling nets. The nut 14 is formed by a ma-
trice progressive, et l'alésage fileté intérieurement 52 peut être usiné par taraudage classique, Les diverses surfaces pour clé de l'écrou 14 et de l'axe 12 peuvent être modifiées à progressive, and the internally threaded bore 52 can be machined by conventional tapping, The various key surfaces of the nut 14 and the axis 12 can be modified to
volonté. Les surfaces 58 et 60 de la partie d'engagement d'ou- will. The surfaces 58 and 60 of the engagement part of
til 56 de l'écrou 14 peuvent être formées de façon à être the 56 of the nut 14 can be formed so as to be
8. 24943548. 2494354
hexagonales, comme représenté en figure 2. En variante, les surfaces 58 et 60 pourraient être formées de façon à donner des surfaces en lobe. Une partie d'une variante de l'axe 12 hexagonal, as shown in FIG. 2. Alternatively, the surfaces 58 and 60 could be formed so as to give lobed surfaces. Part of a variant of axis 12
est représentée en figure 5, o l'âme creuse 37 a été éten- is shown in Figure 5, where the hollow core 37 has been extended
due jusqu'à la face extrême 22 de la partie filetée 20 et la surface intérieure pour outil assurée par l'alésage 39 a due to the end face 22 of the threaded part 20 and the inner surface for the tool provided by the bore 39 a
été éliminée.been eliminated.
Le combinaison 10 peut être conçue de différentes fa- The suit 10 can be designed in different ways.
çons pour réaliser un ensemble fileté à auto-blocage. L'écrou ons to make a self-locking threaded assembly. The nut
14 peut présenter une caractéristique d'auto-blocage par ser- 14 may have a self-locking feature by
tissage de la queue 42 en des endroits diamétralement opposés tail weaving 42 in diametrically opposite places
de la surface extérieure 44 contiguë à la face extrême 46. of the outer surface 44 contiguous to the end face 46.
Le processeus de sertissage aura pour effet de donner à cette The crimping process will have the effect of giving this
partie de la queue 42 la forme elliptique représentée en figu- part of the tail 42 the elliptical shape shown in fig-
re 2. La partie filetée 20 de l'axe 12 peut présenter une ca- re 2. The threaded part 20 of the axis 12 may have a
ractéristique d'auto-blocage similaire le long de sa partie 72, la forme elliptique résultante étant représentée dans la similar self-locking characteristic along its part 72, the resulting elliptical shape being represented in the
figure 3. En variante, la queue 42 de l'écrou 14 et/ou la par- Figure 3. Alternatively, the tail 42 of the nut 14 and / or the par-
tie filetée 20 de l'axe 12 peuvent présenter des parties d'au- threaded tie 20 of axis 12 may have parts of
to-blocage ayant une forme généralement elliptique ou à trois lobes, ou bien l'écrou 14 peut comporter un alésage fileté toggle having a generally elliptical or three-lobed shape, or else the nut 14 may have a threaded bore
52 ayant des filets d'auto-blocage.52 having self-locking threads.
En plus des caractéristiques précédentes, la combi- In addition to the above features, the combination
naison 10 constitue un dispositif de fixation adaptable qui naison 10 is an adaptable fastening device which
possède plusieurs avantages sur les dispositifs de fixation mas- has several advantages over mas-
sifs de l'art antérieur. Les dispositifs de fixation massifs actuellement connus sont généralement surdimensionnés pour des applications avec les matériaux composites. Par contre, la sives of the prior art. The currently known solid fastening devices are generally oversized for applications with composite materials. However, the
configuration creuse de l'axe 12 permet d'obtenir une combi- hollow configuration of axis 12 provides a combination
naison 10 légère, particulièrement adaptée aux pièces en maté- light 10, particularly suitable for parts made of material
riau composite. L'âme creuse 37 confère à l'axe 12 une résis- composite line. The hollow core 37 gives the axis 12 a resistance
tance mécanique axiale suffisante dans la plupart des applica- sufficient axial mechanical force in most applications
tions o entrent des matériaux composites. Cependant, la ré- where composite materials come in. However, the re-
sistance mécanique axiale de l'axe 12 peut être ajustée en fonction de certaines applications particulières en faisant axial mechanical resistance of axis 12 can be adjusted according to certain particular applications by making
varier l'épaisseur radiale de la queue 16 et de la partie fi- vary the radial thickness of the shank 16 and the part fi-
letée 20. En outre, par suite de la présence de l'âme creuse letter 20. Furthermore, due to the presence of the hollow core
9. 24943549. 2494354
37, la queue 16 de l'axe 12 a une section plus petite, de sor- 37, the tail 16 of the axis 12 has a smaller section, so that
te que l'allongement élastique peut être induit dans la queue sans dépasser les limites de la charge de support d'une pièce te that the elastic elongation can be induced in the tail without exceeding the limits of the support load of a part
en matériau composite. Cette caractéristique confère une meil- made of composite material. This characteristic gives better
leure constance de l'assujettissement pour des températures variables, et sous l'effet d'une charge de fatigue. Dans les applications particulières o la résistance au cisaillement est their constancy of subjection for variable temperatures, and under the effect of a fatigue load. In particular applications where the shear strength is
est à l'origine de problèmes, l'âme creuse 37 peut être rem- is causing problems, the hollow core 37 can be replaced
plie de matériaux appropriés, tels que des matériaux composi- plaice of suitable materials, such as composite materials
tes à résistance mécanique élevée, de façon à renforcer la high mechanical strength, so as to strengthen the
résistance au cisaillement de l'axe 12. axis shear strength 12.
Les figures 4, 6, 7, 8, 10, 11 et 12 représentent des variantes d'axe 12 incorporant des géométries diverses pour la partie de tête 26. Les éléments des axes métalliques représentés dans ces figures qui sont communs aux éléments Figures 4, 6, 7, 8, 10, 11 and 12 show variants of axis 12 incorporating various geometries for the head portion 26. The elements of the metal axes shown in these figures which are common to the elements
représentés dans la figure 1 ont les mêmes numéros de référen- represented in figure 1 have the same reference numbers
ce. Dans le mode de réalisation représenté en figure 4, this. In the embodiment shown in FIG. 4,
la partie de tête 26 de l'axe 12 a unegéométrie plus pronon- the head portion 26 of the axis 12 has a more pronounced geometry.
cée que la géométrie représentée en figure 1. Plus spécifique- as the geometry shown in figure 1. More specific-
ment, le rebord 30 de ce mode de réalisation s'étend sur une plus grande longueur axiale à partir de l'extrémité 18 de la ment, the rim 30 of this embodiment extends over a greater axial length from the end 18 of the
queue 16. Lorsque l'axe 12 de ce mode de réalisation est sou- queue 16. When axis 12 of this embodiment is under-
mis à une charge limite pendant le montage de l'axe 12 et de l'écrou 14, la partie de tête 26 se déformera pour prendre une forme semblable à celle de la figure 1. Cette géométrie fournit par conséquent une partie de tête 26 o le niveau de placed at a limit load during the mounting of the axis 12 and the nut 14, the head part 26 will deform to take a shape similar to that of FIG. 1. This geometry therefore provides a head part 26 o the level of
charge auquel la pièce composite S est soumise peut être con- load to which the composite part S is subjected can be con-
trôlé et limité.controlled and limited.
Dans le mode de réalisation de lapartie de tête 26 représenté en figure 6, le rebord 30 ne se termine pas à la In the embodiment of the head part 26 shown in FIG. 6, the flange 30 does not end at the
périphérie extérieure 32 comme dans le cas du mode de réa- outer periphery 32 as in the case of the feedback mode
lisation de la figure 1. Au contraire, le rebord 30 comprend une partie solidaire 74 qui définit une partie cylindrique Reading of FIG. 1. On the contrary, the rim 30 comprises an integral part 74 which defines a cylindrical part
creuse s'étendant généralement dans le sens axial et se termi- hollow generally extending in the axial direction and terminating
ne par une partie extrême 76 s'étendant radialement vers not by an end portion 76 extending radially towards
l'intérieur et distante axialement de la partie 32. Les par- inside and axially distant from part 32. The
10. 249435410. 2494354
ties 74 et 76 forment des surfaces externe et interne 78 et ties 74 and 76 form external and internal surfaces 78 and
de prise d'outil, respectivement, qui facilitent le mon- tool grips, respectively, which facilitate mounting
tage de l'axe 12 et de l'écrou 14. Ces surfaces 78 et 80 peu- tage of the axis 12 and the nut 14. These surfaces 78 and 80 can-
vent être hexagonales, avoir la forme de lobes ou une autre forme. La figure 7 représente un mode de réalisation de la partie de tête 26, o le rebord 30 définit une partie may be hexagonal, lobe-shaped or other shaped. FIG. 7 represents an embodiment of the head part 26, where the rim 30 defines a part
intermédiaire 82 généralement en forme de U et s'étendant axia- intermediate 82 generally U-shaped and extending axially
lement, qui est disposée entre l'extrémité 18 de la queue 16 et la partie périphérique extérieure 32 qu'elle relie. Cette géométrie donne une partie de tête 26 comportant une surface extérieure 84 s'étendant axialement pour la prise d'outil, à laquelle on peut conférer une certaine forme afin de faciliter Lement, which is disposed between the end 18 of the tail 16 and the outer peripheral portion 32 it connects. This geometry gives a head portion 26 having an outer surface 84 extending axially for the tool grip, which can be given a certain shape in order to facilitate
le montage de l'axe 12 et de l'écrou 14. mounting the axle 12 and the nut 14.
La figure 8 représente un mode de réalisation FIG. 8 represents an embodiment
d'axe 12 o la partie de tête 26 comporte un chapeau réali- axis 12 o the head portion 26 comprises a cap
sant l'étanchéité et empêchant l'accès à l'âme creuse 37. sant sealing and preventing access to the hollow core 37.
Ce chapeau 86 a la forme d'une coupe qui est conférée pendant la formation de la partie de tête 26. Le chapeau 86 comprend une paroi latérale 88, cylindrique et s'étendant généralement dans le sens axial, qui forme une surface externe de prise d'outil. La paroi latérale 88 peut avoir n'importe laquelle des géométries décrites précédemment dans le but de faciliter This cap 86 has the shape of a cup which is imparted during the formation of the head portion 26. The cap 86 comprises a side wall 88, cylindrical and generally extending in the axial direction, which forms an external gripping surface of tool. The side wall 88 can have any of the geometries described above in order to facilitate
le montage de l'axe 12 et de l'écrou 14. mounting the axle 12 and the nut 14.
Les figures 10 à 12 représentent trois variantes de l'axe 12 comportant des parties de tête 26 qui ne sont pas en saillie et ont une forme généralement tronconique, qui Figures 10 to 12 show three variants of the axis 12 having head portions 26 which are not projecting and have a generally frustoconical shape, which
sont destinées à être utilisées avec un trou de pièce 68 compor- are intended to be used with a part hole 68 comprising
tant un contre-alésage tel que représenté en 98 dans la figu- as a counterbore as shown in 98 in the figure
re 10. Chacun de ces modes de réalisation comporte une partie de tête 26 qui définit une surface de contact 34 s'étendant circonférentiellement et distante radialement de l'extérieur du trou 68, ainsi qu'une partie évidée ou de libération de Each of these embodiments comprises a head portion 26 which defines a contact surface 34 extending circumferentially and radially distant from the outside of the hole 68, as well as a recessed or release portion of
contrainte 36 s'étendant circonférentiellement entre la surfa- stress 36 extending circumferentially between the surface
ce de contact 34 et l'extrémité 18 de la queue 16. Ces modes de réalisation de l'axe 12 comprennent une âme creuse 37 this contact 34 and the end 18 of the tail 16. These embodiments of the axis 12 include a hollow core 37
similaire à celle des modes de réalisation précédents, et peu- similar to that of the previous embodiments, and may
11. 249435411. 2494354
vent être formés d'une manière identique. Les figures 10 et 11 représentent deux modes de réalisation o la partie de tête 26 comprend une ouverture 38 d'accès à l'âme creuse 37. Dans le mode de réalisation de la figure 11, la partie périphérique extérieure 32 du rebord 30 est radialement repliée vers l'in- térieur de façon à constituer une partie de tête 26 ayant une can be formed identically. Figures 10 and 11 show two embodiments where the head portion 26 includes an opening 38 for accessing the hollow core 37. In the embodiment of Figure 11, the outer peripheral portion 32 of the flange 30 is radially folded inwards so as to constitute a head portion 26 having a
meilleure résistance mécanique. La figure 12 représente un mo- better mechanical resistance. Figure 12 shows a mo-
de de réalisation o la partie de tête 26 comprend une partie à chapeau 100 destinée à rendre étanche l'âme creuse 37 et à o the head portion 26 comprises a cap portion 100 intended to seal the hollow core 37 and to
empêcher l'accès à celle-ci.prevent access to it.
Les géométries des modes de réalisation des figures à 12 comportent diverses parties de tête 26 qui sont à ras et présentent les avantages cités ci-dessus lorsqu'elles sont The geometries of the embodiments of Figures to 12 include various head parts 26 which are flush and have the advantages mentioned above when they are
utilisées avec des pièces en matériau composite. Plus spécifi- used with parts made of composite material. More specific
quement, la partie de tête 26 de ces modes de réalisation com- cally, the head portion 26 of these embodiments includes
porte un axe l1 o la charge de fixation produite par l'ensem- carries an axis l1 where the fixing load produced by the assembly
ble axe-écrou est répartie sur la partie radialement extérieu- the axle-nut is distributed over the radially outer part
re du contre-alésage 98. Cette caractéristique, ainsi que la re-counterbore 98. This characteristic, as well as the
présence de l'âme creuse 37, confèrent à ces modes de réali- presence of the hollow core 37, give these embodiments
sation des caractéristiques de charge et de résistance méca- sation of load and mechanical resistance characteristics
nique semblables à celles des modes de réalisation décrits précédemment. similar to those of the embodiments described above.
Les figures 9 et 13 représentent deux modes de réa- Figures 9 and 13 show two modes of
lisation d'un axe selon la présente invention, o l'âme creu- reading of an axis according to the present invention, where the core digs
se 37 a été formée par perçage d'une queue massive 16. Les éléments de chacun des axes métalliques représentés dans ces figures qui sont communs aux éléments représentés en figure 1 ont les mêmes numéros de référence. Le mode de réalisation représenté en figure 9 comprend une partie de tête massive 26 qui définit une surface externe cylindrique 90 s'étendant dans le sens axial pour constituer une surface pour prise d'outil. L'extrémité exposée 92 de la partie de tête comprend se 37 was formed by drilling a massive tail 16. The elements of each of the metal axes shown in these figures which are common to the elements shown in Figure 1 have the same reference numbers. The embodiment shown in FIG. 9 comprises a solid head portion 26 which defines a cylindrical external surface 90 extending in the axial direction to constitute a surface for taking a tool. The exposed end 92 of the head portion includes
un évidement 94 qui s'étend axialement à partir de cette ex- a recess 94 which extends axially from this former
trémité. Comme représenté en figure 9, la paroi latérale 96 de l'évidement 94 constitue une surface interne de prise d'outil, qui avec la surface externe 90 de prise d'outil extremity. As shown in FIG. 9, the side wall 96 of the recess 94 constitutes an internal tool-taking surface, which with the external tool-taking surface 90
peut avoir n'importe quelle forme pour faciliter l'assembla- can be any shape to facilitate assembly
12. 249435412. 2494354
* ge de l'axe et de l'écrou 14. Le mode de réalisation de la figure 13 comporte une partie de tête 26 qui n'est pas en saillie, est généralement tronconique et semblable à celles représentées dans les figures 10 à 12, et qui présente les mêmes avantages. On notera que le mode de réalisation de la figure 13 comprend une partie à chapeau 100 semblable à celle du mode de réalisation de-la figure 12. Cependant, la partie de la figure 13 définit une extrémité opposée 102, qui comporte un évidement s'étendant axialement 104. La partie latérale 106 de l'évidement 104 constitue une surface interne de prise d'outil qui peut avoir la forme désirée dans le but* ge of the axis and the nut 14. The embodiment of FIG. 13 includes a head portion 26 which is not projecting, is generally frustoconical and similar to those shown in FIGS. 10 to 12, and which has the same advantages. Note that the embodiment of Figure 13 includes a cap portion 100 similar to that of the embodiment of-Figure 12. However, the portion of Figure 13 defines an opposite end 102, which has a recess s' extending axially 104. The lateral part 106 of the recess 104 constitutes an internal tool-taking surface which may have the desired shape for the purpose
de faciliter le montage de l'axe et de l'écrou 14. to facilitate the mounting of the axle and the nut 14.
La présente invention n'est pas limitée aux exem- The present invention is not limited to the examples
ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de modifications et de variantes qui ples of realization which have just been described, it is on the contrary susceptible of modifications and variants which
apparaîtront à l'homme de l'art.will appear to those skilled in the art.
13. 249435413. 2494354
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