FR2500543A1 - TWO-PIECE STUD AND RETAINING RING FOR PANEL FIXING - Google Patents
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Abstract
IL COMPREND UNE PORTION MALE CYLINDRIQUE 10, UNE TETE 12 A L'UNE DES EXTREMITES DE LA PORTION MALE, UN MANCHON 28 TUBULAIRE SUSCEPTIBLE D'ETRE EMMANCHE SUR LADITE PORTION MALE CYLINDRIQUE, UNE PORTION AGRANDIE 32 FAISANT CORPS AVEC LE MANCHON ET AYANT UNE DIMENSION EXTERIEURE SUPERIEURE AU DIAMETRE EXTERIEUR DU RESTE DU MANCHON, ET DES MOYENS POUR ACCOUPLER LA PORTION MALE CYLINDRIQUE AU MANCHON.IT INCLUDES A CYLINDRICAL MALE PORTION 10, A HEAD 12 AT ONE OF THE ENDS OF THE MALE PORTION, A TUBULAR SLEEVE 28 LIKELY TO BE SLIDED ON THE SAID CYLINDRICAL MALE PORTION, AN ENLARGED PORTION 32 BECOMING BODY WITH THE SLEEVE AND HAVING A DIMENSION EXTERIOR GREATER THAN THE EXTERIOR DIAMETER OF THE REST OF THE SLEEVE, AND THE MEANS FOR COUPLING THE CYLINDRICAL MALE PORTION TO THE SLEEVE.
Description
1 25005431 2500543
Goujon en deux pièces et anneau de retenue pour fixation de panneau La présente invention se rapporte à des fixations et elle concerne, plus particulièrement, des fixations de panneau comprenant un The present invention relates to fasteners and it relates, more particularly, to panel fasteners comprising a
goujon et un réceptacle.stud and receptacle.
On utilise en général ces fixations de panneau pour fixer un panneau à un élément de structure, mais on pourrait les utiliser dans de nombreuses applications pour fixer un panneau à un second élément. Le These panel fixings are generally used to secure a panel to a structural member, but could be used in many applications to secure a panel to a second member. The
panneau et le second élément comportent tous deux une ouverture par laquel- panel and the second element both have an opening through which
le le goujon peut passer, la tête du goujon étant trop grande pour passer par l'ouverture du panneau. Le réceptacle est situé à l'arrière du second the stud can pass, the head of the stud being too large to pass through the opening of the panel. The receptacle is located at the rear of the second
élément et il est en général fixé par des boulons ou des rivets, ou autre- element and it is usually fixed by bolts or rivets, or other-
ment, à cet élément. Le goujon et le réceptacle comportent des moyens de coopération qui leur permettent de s'accoupler, ce qui fixe le panneau à ment, to this element. The stud and the receptacle comprise means of cooperation which allow them to mate, which fixes the panel to
l'autre élément.the other element.
Lorsque le goujon et le réceptacle ne sont pas couplés, ce qui libère le panneau du second élément, le réceptacle reste avec le second élément auquel il est boulonné ou fixé autrement. Il est désirable de prévoir un moyen pour maintenir le goujon sur le panneau de façon qu'il When the stud and the receptacle are not coupled, which frees the panel from the second element, the receptacle remains with the second element to which it is bolted or otherwise fixed. It is desirable to provide a means for holding the stud on the panel so that it
ne se perde pas lorsqu'on désaccouple la fixation. Cela est particulièrement- does not get lost when the fastener is uncoupled. This is particularly-
important dans les applications aux avions à réaction o un goujon pourrait quitter le panneau et être absorbé dans le moteur, ce qui provoquerait une important in jet aircraft applications where a stud could leave the panel and be absorbed into the engine, which would cause
détérioration du moteur par des objets étrangers. engine damage by foreign objects.
Il existe plusieurs anneaux de retenue actuellement dis- There are several retaining rings currently available.
ponibles pour maintenir le goujon sur le panneau. Tous ces anneaux de rete- can be used to hold the stud on the panel. All these rete-
nue conviennent pour fixer le goujon à l'arrière du panneau et ils ont tous une dimension supérieure a l'ouverture du panneau, ce qui empêche le goujon de partir par l'ouverture. Des anneaux en forme de fil métallique et des anneaux en "C" fendus ouverts de façon à s'ajuster autour du goujon puis se fermer pour s'embolter dans une gorge du goujon ou en face d'une portion élargie du goujon, ce qui les fait se fixer au goujon. Des anneaux de type spirale sont en une matière élastique qui leur permet de s'agrandir pour s'ajuster autour du goujon, puis de se contracter pour retenir le goujon. Des anneaux passifs comportant des pattes fléchissent pour emboîter Naked are suitable for fixing the stud at the rear of the panel and they all have a dimension greater than the opening of the panel, which prevents the stud from leaving through the opening. Wire-shaped rings and split "C" rings open so as to fit around the stud and then close to embolish in a stud groove or in front of an enlarged portion of the stud, which makes them attach to the stud. Spiral-type rings are made of an elastic material which allows them to expand to fit around the stud, then to contract to retain the stud. Passive rings with tabs flex to nest
les pattes dans des fentes du goujon, de sorte qu'ils se fixent au goujon. the legs in the stud slots, so that they attach to the stud.
Tous ces anneaux de retenue ont des caractéristiques de conception leur permettant de s'ouvrir et de se fermer, de fléchir, de se dilater ou se contracter pour être montés sur le goujon, puis retenir le goujon dans son panneau. Ces caractéristiques de conception et les caractéristiques de la matière qui les All of these retaining rings have design features that allow them to open and close, flex, expand or contract to be mounted on the stud, then retain the stud in its panel. These design characteristics and the characteristics of the material which
accompagnent, comme la fragilité de l'acier à ressorts, sont les caracté- accompany, like the fragility of spring steel, are the characteristics
ristiques qui provoquent des défauts de fonctionnement des anneaux de retenue. La plupart de ces anneaux de retenue fonctionnent bien lorsque le goujon n'effectue que des mouvemîents axiaux. Cependant, dans le cas de déplacements angulaires ou de rotation ou d'une combinaison, beaucoup d'anneaux de retenue perdent leur capacité à adhérer au goujon, which cause malfunctions of the retaining rings. Most of these retaining rings work well when the stud only performs axial movements. However, in the case of angular or rotational displacements or a combination, many retaining rings lose their ability to adhere to the stud,
en particulier lorsque ce mouvement s'accompagne d'une force axiale s'exer- especially when this movement is accompanied by an axial force
çant sur le goujon. D'autres conditions, corame un manque d'espace contrea- erasing on the stud. Other conditions, corame a lack of space contrea-
lésé entre les panneaux ou des débris dans l'espace contre-alésé provo- injured between panels or debris in the counterbored space provo-
quent également l'échec des anneaux. also the failure of the rings.
L'invention a principalement pour objet une fixation de panneau devant être utilisée avec un anneau de retenue massif relativement inflexible pour retenir le goujon sur un panneau, malgré des mouvements angulaires et de rotation importants du goujon, accompagnés d'une force The main object of the invention is to fix a panel to be used with a relatively inflexible solid retaining ring for retaining the stud on a panel, despite significant angular and rotational movements of the stud, accompanied by a force.
axiale s'exerçant sur le goujon.axial acting on the stud.
La présente invention préconise un goujon en deux pièces pour fixation de panneau comprenant une portion mâle cylindrique et un manchon tubulaire susceptible d'être enfilé sur la portion cylindrique mâle. Un anneau de retenue massif peut être placé sur le manchon avant le montage du goujon, ou bien une extrémité du manchon peut étre agrandie radialement pour constituer un anneau de retenue. Dans les deux cas, la présente invention évite la nécessité d'un anneau flexible requis dans le cas des goujons d'une seule pièce, ce qui élimine les décrochages de The present invention recommends a two-piece stud for panel fixing comprising a cylindrical male portion and a tubular sleeve capable of being threaded onto the male cylindrical portion. A massive retaining ring can be placed on the sleeve before mounting the stud, or one end of the sleeve can be enlarged radially to form a retaining ring. In both cases, the present invention obviates the need for a flexible ring required in the case of one-piece studs, which eliminates the dropouts of
l'anneau de retenue en raison de sa flexibilité. the retaining ring due to its flexibility.
Sur le dessin annexé:In the attached drawing:
La figure 1 est une vue latérale étalée, en coupe par- FIG. 1 is a spread side view, in section through
tielle montrant les caractéristiques internes d'un goujon selon l'invention; La figure 2 est une vue en perspective du goujon monté comprenant les composants représentés sur la figure 1; La figure 3 est une vue en coupe latérale du goujon de la figure 2; La figure 4 est une vue latérale en coupe d'un second mode d'exécution d'un goujon selon l'invention; tielle showing the internal characteristics of a stud according to the invention; Figure 2 is a perspective view of the mounted stud comprising the components shown in Figure 1; Figure 3 is a side sectional view of the stud of Figure 2; Figure 4 is a side sectional view of a second embodiment of a stud according to the invention;
La figure 5 est une vue en coupe latérale d'un troisiè- Figure 5 is a side sectional view of a third
me mode d'exécution d'un goujon selon l'invention; me mode of execution of a stud according to the invention;
La figure 6 est une vue latérale en coupe d'un récep- Figure 6 is a side sectional view of a receiver
tacle pouvant être utilisé avec le goujon de la figure 4. tackle that can be used with the pin of figure 4.
La figure i représente un goujon démonté, un anneau de Figure i shows a dismounted stud, a ring of
3 2 25005433 2 2500543
retenue 34 et un panneau 36. La portion cylindrique mâle 10 du goujon com- retainer 34 and a panel 36. The cylindrical male portion 10 of the stud comprises
porte une tête 12 à une extrémité. Le mode d'exécution représenté sur la figure 1 montre une tête 12 présentant une surface extérieure tronconique carries a head 12 at one end. The embodiment shown in Figure 1 shows a head 12 having a frustoconical outer surface
14, mais l'on peut utiliser n'importe quelle tête 12 trop grande pour pas- 14, but you can use any head 12 that is too big to not-
ser entièrement par l'ouverture 16 du panneau. Il y a une gorge 18 dans la tête 12 qui commence sensiblement là o la tête 12 rencontre la portion cylindrique male 10 et s'étend suivant un angle radialement extérieur par rapport à l'axe 20 de la portion cylindrique mâle 10. A l'extrémité 22 de la portion cylindrique mâle 10 en face de la tête 12 se trouve un alésage intérieur 24 s'étendant axialement à l'intérieur de la portion cylindrique mâle 10. Il y a un taraudage 26 dans l'alésage 24. L'alésage 24 et les fully through opening 16 of the panel. There is a groove 18 in the head 12 which begins substantially where the head 12 meets the male cylindrical portion 10 and extends at a radially external angle relative to the axis 20 of the male cylindrical portion 10. At the end 22 of the male cylindrical portion 10 opposite the head 12 is an internal bore 24 extending axially inside the male cylindrical portion 10. There is a thread 26 in the bore 24. The bore 24 and them
filets 26 constituent des moyens pour accoupler le goujon au réceptacle. threads 26 constitute means for coupling the stud to the receptacle.
Bien qu'on ait représenté l'alésage 24 et les filets 26, on peut utiliser à leur place d'autres moyens connus dans la technique pour accoupler un Although the bore 24 and the threads 26 have been shown, other means known in the art can be used in their place to couple a
goujon à un réceptacle. Le manchon tubulaire 28 comprote une surface inté- stud to a receptacle. The tubular sleeve 28 compresses an inner surface
rieure cylindrique 30 présentant un diamètre intérieur légèrement infé- cylindrical upper 30 having a slightly smaller internal diameter
rieur au diamètre extérieur de la portion cylindrique mâle 10. Il est clair qu'il peut y avoir des fentes et rainures ou gorges correspondantes dans les surfaces cylindriques et que l'on peut s'écarter de la forme de section laughing at the outside diameter of the male cylindrical portion 10. It is clear that there may be corresponding slots and grooves or grooves in the cylindrical surfaces and that it is possible to deviate from the shape of the section
droite circulaire sans sortir du cadre de l'invention. A l'une des extré- circular right without departing from the scope of the invention. At one of the
mités du manchon tubulaire 28 se trouve une portion annulaire agrandie 32 mites of the tubular sleeve 28 is an enlarged annular portion 32
présentant une dimension extérieure supérieure du diamètre extérieur du res- having an outer dimension greater than the outer diameter of the res-
te du manchon 28. Bien qu'on ait montré une portion annulaire agrandie, il n'est pas nécessaire que la portion agrandie soit annulaire, du moment que l'anneau de retenue 34 peut passer par-dessus. Un anneau de retenue massif te of the sleeve 28. Although an enlarged annular portion has been shown, it is not necessary for the enlarged portion to be annular, as long as the retaining ring 34 can pass over it. A massive retaining ring
en forme de rondelle 34 présente un diamètre intérieur supérieur au diamè- in the form of a washer 34 has an inner diameter greater than the diameter
tre extérieur du manchon tubulaire 28 et inférieur au diamètre extérieur be outside the tubular sleeve 28 and less than the outside diameter
de la portion agrandie 32 à l'extrémité du manchon tubulaire 28. Le diamè- of the enlarged portion 32 at the end of the tubular sleeve 28. The diameter
tre extérieur de l'anneau de retenue 34 est trop grand pour passer par be outside of the retaining ring 34 is too large to pass through
l'ouverture 16 du panneau.opening 16 of the panel.
On monte le goujon de la figure 1 de la façon suivante On place la portion cylindrique mâle 10 à l'avant 37 du panneau 36 aligné avec l'ouverture 16 du panneau. On place l'anneau de retenue 34 et le manchon tubulaire 28 à l'arrière 39 du panneau 36, aligné avec l'ouverture 16 du panneau. On peut glisser l'anneau de retenue 34 sur le manchon28. On peut alors placer le manchon 28 ou la portion cylindrique mâle 10 à travers l'ouverture 16. On pousse alors le manchon tubulaire 28 sur la portion cylindrique mâle 10, en appliquant une force pour permettre un ajustement avec serrage. L'extrémité du manchon tubulaire 28 se déforme pour s'emboiter dans la gorge 18, et le manchon 28 et la portion mâle 10 sont ainsi accouplés. On peut utiliser d'autres moyens de couplage que ceux décrits ci-dessus, par exemple on peut coller la portion mâle et le manchon ensemble avec de la colle, ou bien l'on peut prévoir des filets pour visser le manchon sur la portion mâles comme on le décrira plus loin. On va-décrire ci-après le fonctionnement du goujon, du The stud of FIG. 1 is mounted in the following manner. The male cylindrical portion 10 is placed at the front 37 of the panel 36 aligned with the opening 16 of the panel. The retaining ring 34 and the tubular sleeve 28 are placed at the rear 39 of the panel 36, aligned with the opening 16 of the panel. The retaining ring 34 can be slid over the sleeve 28. The sleeve 28 or the male cylindrical portion 10 can then be placed through the opening 16. The tubular sleeve 28 is then pushed onto the male cylindrical portion 10, applying a force to allow adjustment with clamping. The end of the tubular sleeve 28 deforms to fit into the groove 18, and the sleeve 28 and the male portion 10 are thus coupled. We can use other coupling means than those described above, for example we can glue the male portion and the sleeve together with glue, or we can provide threads to screw the sleeve on the male portion as will be described later. We will describe below the operation of the stud,
panneau et de l'anneau de retenue représentés sur les figures 2 et 3. panel and the retaining ring shown in Figures 2 and 3.
Le taraudage 26 de la portion cylindrique mâle 10 permet de l'accoupler à un réceptacle, comme on le décrira plus loin. Lorsque le goujon 38 et le réceptacle 50 sont désaccouplés, le goujon 38 est empêché de passer par l'ouverture 16 de l'arrière 39 à l'avant 37 par l'anneau de The internal thread 26 of the male cylindrical portion 10 makes it possible to couple it to a receptacle, as will be described below. When the stud 38 and the receptacle 50 are uncoupled, the stud 38 is prevented from passing through the opening 16 from the rear 39 to the front 37 by the ring of
retenue 34 qui a un diamètre intérieur trop faible pour glisser sur la por- retainer 34 which has an inner diameter too small to slide on the door
tion agrandie 32 et qui a un diamètre extérieur trop grand pour passer par l'ouverture 16. La tête 12 empêche le goujon 38 de passer par l'ouverture enlarged tion 32 and which has an outside diameter too large to pass through the opening 16. The head 12 prevents the stud 38 from passing through the opening
16 de l'avant 37 à l'arrière 39, du fait qu'il est trop grand pour la tra- 16 from front 37 to rear 39, because it is too big for the tra
verser. Ainsi, le goujon 38 est retenu sur le panneau 36. Du fait que l'an- pay. Thus, the stud 38 is retained on the panel 36. Because the an-
neau de retenue 34 ne doit pas être nécessairement flexible pour être mon- retainer 34 need not be flexible to be fitted
té sur le goujon 38, il n'a pas à présent les propriétés de flexibilité tee on stud 38, it doesn't have the flexibility properties now
examinées antérieurement, qui l'exposent aux défaillances. examined previously, which expose it to failures.
La figure 4 représente un second mode d'exécution de l'invention qui illustre une autre méthode pour retenir le goujon 38 dans le panneau 36 sans utiliser l'anneau de retenue 34. La portion agrandie 32 est destinée à servir d'anneau de retenue en étant suffisamment grande pour ne pas passer par l'ouverture 16. Encore une fois, la portion agrandie 32 doit être moins flexible et plus solide que dans les anneaux de retenue actuellement disponibles, pour éviter les défaillances qui sont associées à ces propriétés. Les fentes 27 de la figure 4 permettent d'utiliser ce mode d'exécution avec le réceptacle représenté sur la figure 6, comme FIG. 4 represents a second embodiment of the invention which illustrates another method for retaining the stud 38 in the panel 36 without using the retaining ring 34. The enlarged portion 32 is intended to serve as a retaining ring by being large enough not to pass through the opening 16. Again, the enlarged portion 32 must be less flexible and stronger than in the retaining rings currently available, to avoid the failures which are associated with these properties. The slots 27 in Figure 4 allow this embodiment to be used with the receptacle shown in Figure 6, as
on l'expliquera plus loin.we will explain it later.
La figure 5 représente un troisième mode d'exécution du goujon, comportant des filets extérieurs 40 sur la portion cylindrique mâle 10 et des filets intérieurs 42 sur le manchon tubulaire 28, ce qui permet de les visser ensemble, au lieu de l'ajustement avec serrage de la figure 3. Dans ce mode d'exécution, la gorge ou rainure 18, représentée FIG. 5 represents a third embodiment of the stud, comprising external threads 40 on the male cylindrical portion 10 and internal threads 42 on the tubular sleeve 28, which allows them to be screwed together, instead of adjusting with tightening of Figure 3. In this embodiment, the groove or groove 18, shown
sur la figure 1, n'est pas nécessaire. in Figure 1, is not necessary.
La figure 6 représente le type de réceptacle susceptible d'être accouplé au goujon représenté sur la figure 4. Le réceptacle 44 FIG. 6 represents the type of receptacle capable of being coupled to the stud shown in FIG. 4. The receptacle 44
est décrit en détail dans le brevet US N03.294.140 auquel on se référera. is described in detail in US Patent N03,294,140 to which reference will be made.
5. 25005435. 2500543
Le réceptacle 44 est fixé à l'élément 46 au moyen de rivets 48 et il est The receptacle 44 is fixed to the element 46 by means of rivets 48 and it is
placé derrière l'ouverture 49 de l'élément 46. Une portion en forme de col- placed behind the opening 49 of the element 46. A portion in the form of a collar
lerette 50 comporte une pièce 52 pourvue d'un filetage 54. La pièce 52 est vissée dans l'alésage 24 de la portion cylindrique mâle 10, les filets 54 de la pièce 52 concordant avec les filets 26 de l'alésage 24, ce qui accou- ple le goujon 38 au réceptacle 44. Des ergots de blocage 29 s'emboîtent avec des fentes 27 du goujon représenté sur la figure 4, comme décrit dans le lerette 50 comprises a part 52 provided with a thread 54. The part 52 is screwed into the bore 24 of the male cylindrical portion 10, the threads 54 of the part 52 agree with the threads 26 of the bore 24, which coupling the stud 38 to the receptacle 44. Locking lugs 29 fit into slots 27 of the stud shown in FIG. 4, as described in
brevet US No 3.294.140. Le réceptacle représenté sur la figure 6 ne cons- U.S. Patent No. 3,294,140. The receptacle shown in Figure 6 does not
titue qu'un mode de réalisation préféré d'un type de réceptacle pouvant être utilisé dans le cadre de l'invention. Comme on l'a indiqué précédemment stirs up that a preferred embodiment of a type of receptacle which can be used within the framework of the invention. As previously stated
il y a beaucoup de types de fixations dans lesquelles un goujon est suscep- there are many types of fasteners in which a stud is sus- ce-
tible d'être accouplé à un réceptacle qu'on peut utiliser dans le cadre tible of being coupled to a receptacle which can be used in the frame
de l'invention.of the invention.
6 25005436 2500543
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