FR2508990A1 - Plastics press-in fastening - has tapered, flexible, inclined fins on each side of shank to engage edges of aperture - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a pour objet un élément de fixation en matière plastique, permettant l'assemblage d'éléments quelconques sur un support pouvant avoir des épais- seurs differentes et perforé d'un orifice cylindrique. The subject of the present invention is a fixing element made of plastic material, allowing the assembly of any elements on a support which may have different thicknesses and perforated with a cylindrical orifice.
Dans l'application de ces pièces de fixation , L'élément à fixer est généralement plus ou moins élastique ou compressible de par sa structure ou sa composition.In the application of these fasteners, the element to be fixed is generally more or less elastic or compressible by its structure or composition.
Il existe des pièces de fixation qui comportent des nervures pdriphériques circulaires espacées le long d'un corps cylindrique ou comportant des ailettes espacees sur un corps cylindrique ou cruciforme . Jusqu'à present, ces pièces présentent des inconvénients. There are fasteners which have circular peripheral ribs spaced along a cylindrical body or having fins spaced on a cylindrical or cruciform body. So far, these parts have drawbacks.
Elles sont bien souvent assemblées sur des chaînes de production dans l'industrie, et doivent se monter aisément, sans précautions exagérées. A l'heure actuelle, si ces pièces sont introduites de biais, ceci provoque bien souvent le cisaillement ou la rupture des nervures périphériques circulaires, ou des ailettes. They are very often assembled on production lines in industry, and must be assembled easily, without excessive precautions. At present, if these parts are introduced at an angle, this very often causes shearing or rupture of the circular peripheral ribs, or of the fins.
Un autre inconvénient est que ces pièces ne peuvent pas satisfaire à des efforts d'introduction faible et à une résistance à l'extraction élevée comme exigé par les cahiers des charges. Actuellement, les pièces connues ont un effort d'introduction presque égal à l'extraction. La présente invention constitue une évolution de ce genre de pièces qui remédie à ces inconvénients. Another disadvantage is that these parts cannot satisfy low insertion forces and high resistance to extraction as required by the specifications. Currently, the known parts have an insertion force almost equal to the extraction. The present invention constitutes an evolution of this kind of parts which overcomes these drawbacks.
L'élément de fixation en matière thermoplastique selon l'invention comprend un corps central, montrant une extrémité de forme adéquate correspondant à l'orifice circulaire de réception et une tête de retenue étudiée en fonction du besoin de l'élément à fixer. The fixing element in thermoplastic material according to the invention comprises a central body, showing an end of suitable shape corresponding to the circular receiving orifice and a retaining head studied according to the need for the element to be fixed.
Le corps offre une section générale rectangulaire dont les deux petits côtés sont de forme sensiblement complémentaire au diamètre de l'orifice du support. Le corps selon l'invention présente des ailettes de forme étudiée et de position inclinée de sorte que, lors de l'emmanchement de la pièce dans le support, ces ailettes fléchissent aisément lorsqu'elles prennent appui sur la paroi de l'orifice du support . La géométrie d'extrémité de ces ailettes permet un passage facile au travers de cet orifice. The body has a generally rectangular section whose two short sides are of shape substantially complementary to the diameter of the orifice of the support. The body according to the invention has fins of studied shape and inclined position so that, during the fitting of the part in the support, these fins flex easily when they bear on the wall of the orifice of the support . The end geometry of these fins allows easy passage through this orifice.
Par ailleurs lorsque les ailettes se détendent derrière le support, elles tendent à se mettre dans un plan parallèle au support ce qui leur permet d'augmenter leur surface de contact sous le support et donne un effort d'arrachement plus important dès qu'une traction se produits
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels
La figure 1 est une vue en élivation d'une pièce selon l'invention
La figure 2 est une vue en élévation et coupe partielle de la pièce assemblée retenant l'élément à fixer sur son support
La figure 2A est une vue en coupe selon le plan du support représenté à la figure 2
La figure 3 est une vue en élévation partielle montrant la pièce au miment où elle est présentée dans l'orifice du support;
La figure 4 est une vue en coupe selon le plan du support montrant les ailettes sur l'orifice au moment de l'in- traduction
La figure 5 est une v-ue en élévation partielle montrant la pièce au moment du fléchissement des ailettes lors de l'introduction
La figure 6 est une vue en coupe selon le plan du support représenté à la figure 5;
La figure 7 est une vue en coupe selon le plan du support montrant les ailettes encliquetées sous le support
La figure 8 est une vue en coupe montrant le déplacement géométrique de l'ailette
En se référant à ces dessins, un élément de fixation 1 selon l'invention se. compose d'une tête 2 (figs.1 et 2) conçue en fonction du besoin de l'élément 3 à fixer.Furthermore, when the fins relax behind the support, they tend to be placed in a plane parallel to the support which allows them to increase their contact surface under the support and gives a greater pullout force as soon as a traction happen
Other characteristics and advantages of the present invention will emerge from the description which follows, given with reference to the appended drawings in which
Figure 1 is an elivation view of a part according to the invention
Figure 2 is an elevational view in partial section of the assembled part retaining the element to be fixed on its support
Figure 2A is a sectional view along the plane of the support shown in Figure 2
Figure 3 is a partial elevational view showing the part to mime where it is presented in the orifice of the support;
Figure 4 is a sectional view along the support plane showing the fins on the orifice at the time of translation
Figure 5 is a view in partial elevation showing the part at the time of the deflection of the fins during the introduction
Figure 6 is a sectional view along the plane of the support shown in Figure 5;
Figure 7 is a sectional view along the plane of the support showing the fins snapped under the support
Figure 8 is a sectional view showing the geometric displacement of the fin
Referring to these drawings, a fastening element 1 according to the invention is. consists of a head 2 (figs.1 and 2) designed according to the need for element 3 to be fixed.
La tete2 est prolongée d'un corps 4 qui présente en section droite (fig. 2A) deux côtés parallèles ou flancs 5 et 6 coupés en chaque extrémité par deux arcs 7 et 8 concentriques au corps 4 réalisant un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10 du support 11, afin de centrer l'élément de fixation durant la pénétration.The head2 is extended by a body 4 which has in cross section (fig. 2A) two parallel sides or sides 5 and 6 cut at each end by two arcs 7 and 8 concentric with the body 4 making a diameter substantially smaller than the diameter of the circular part 9 of the orifice 10 of the support 11, in order to center the fixing element during penetration.
Le support 11 est en général en tôle mais peut être en matières plastiques quelconques, ou tout autre produit rigide. The support 11 is generally made of sheet metal but can be of any plastics, or any other rigid product.
Sur chacun des .flancs-5-6.du. corps 4, partent des ailettes 12 axialement espacées, mais inclinées sous un angle bien déterminé par rapport aux flancs 5 et 6, et orientées pour faciliter l'introduction. On each of the .flanks-5-6. body 4, leave the fins 12 axially spaced, but inclined at a well determined angle relative to the sides 5 and 6, and oriented to facilitate introduction.
Les deux faces 13 et 14 d'une ailette 12 ont, chacune, un angle différent par rapport à l'axe du corps 4.La face 13 est inclinée sous un angle qui permet le meilleur plaquage possible sous le support 11 après l'introduction. La face 14 a un angle plus accentué qui donne à l'ailette 12 une masse décroissante en partant de son pied d'articulation 15 et, de ce fait, apporte une bonne récupération d'élasticité après passage derrière le support 11, et facilite également l'introduction. The two faces 13 and 14 of a fin 12 each have a different angle relative to the axis of the body 4. The face 13 is inclined at an angle which allows the best possible pressing under the support 11 after the introduction . The face 14 has a more accentuated angle which gives the fin 12 a decreasing mass starting from its articulation foot 15 and, therefore, provides good recovery of elasticity after passing behind the support 11, and also facilitates the introduction.
Le corps 4 en son extrèmité présente une forme 16, cônique 17 et circulaire 18, permettant de guider et centrer l'élément de fixation 1 sur son orifice 10. The body 4 at its end has a shape 16, conical 17 and circular 18, making it possible to guide and center the fixing element 1 on its orifice 10.
L'élément de fixation 1 en matière thermoplastique ainsi réalisé est passé au travers de l'orifice 19 d'un élé ment à fixer 3 dans l'exemple choisi, mais il peut être préassemblé sur l'élément à fixer 3 , soit par encliquetage de la tête 2 suivant une configuration adéquate, soit même surmoulé dans l'élément à fixer 3. The fixing element 1 of thermoplastic material thus produced is passed through the orifice 19 of an element to be fixed 3 in the example chosen, but it can be preassembled on the element to be fixed 3, either by snap-fastening of the head 2 in an adequate configuration, or even molded into the element to be fixed 3.
L'élément de fixation 1 est alors mis en regard de l'orifice 10 du support 11. The fixing element 1 is then placed opposite the orifice 10 of the support 11.
La forme 16 , conique 17 guide élément à fixer 1 dans la partie circulaire 9 de orifice 10. La partie conique se termine par une zone circulaire 18 d'un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10; cette zone oblige l'élément de fixation 1 à se centrer, ce qui positionne immédiatement les ailettes 12 de part et d'autre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10 et évite toutes ruptures ou cisaillements des ailettes 12, ce qui arriverait si celles-ci n'étaient pas centrées. The shape 16, conical 17 guide element to be fixed 1 in the circular part 9 of the orifice 10. The conical part ends in a circular zone 18 of a diameter substantially smaller than the diameter of the circular part 9 of the orifice 10 ; this zone forces the fastening element 1 to center, which immediately positions the fins 12 on either side of the circular part 9 of the orifice 10 and avoids any ruptures or shears of the fins 12, which would happen if these were not centered.
Au fur et à mesure de sa progression, l'élément de fixation 1 fait entrer successivement les ailettes 12, qui fléchissent au passage, au travers de l'orifice 10 du support 11. As it progresses, the fastening element 1 successively enters the fins 12, which flex in passing, through the orifice 10 of the support 11.
La forme spécialement étudiée des arcs 7 et 8 circulaires et concentriques au corps 4 et formant un diamètre sensiblement plus faible que la partie circulaire 9 de l'orifice 10, oblige l'élément de fixation 1 à rester continuellement centré, ce qui évide des déports lors du passage des ailettes 12 dans l'orifice 10., et évite ainsi toutes ruptures ou cisaillements de celles-ci. The specially studied shape of the arcs 7 and 8 circular and concentric with the body 4 and forming a diameter substantially smaller than the circular part 9 of the orifice 10, obliges the fixing element 1 to remain continuously centered, which avoids offsets during the passage of the fins 12 in the orifice 10., and thus avoids any ruptures or shears thereof.
L'extrémité de l'ailette 12 présente un arc A qui a son centre décalé par rapport à l'axe du corps (fig.4). The end of the fin 12 has an arc A which has its center offset relative to the axis of the body (fig.4).
Le raccordement de l'arc A et des côtés B, B1 donne deux points extrêmes C,Cî. The connection of the arc A and the sides B, B1 gives two extreme points C, Cî.
L'arc A et les points C, C1 engendrent un segment Y. Arc A and points C, C1 generate a segment Y.
Les points C, C1 déterminent une distance X par rapport au contact des ailettes 12 sur Ja partie circulaire 9 de l'orifice 10.The points C, C1 determine a distance X relative to the contact of the fins 12 on the circular part 9 of the orifice 10.
Le segment Y associé avec l'inclinaison des ailettes 12 engendre une faible portée sur la partie circulaire 9 de l'orifice 10, ce qui évite une résistance à la pénétration. The segment Y associated with the inclination of the fins 12 generates a small bearing on the circular part 9 of the orifice 10, which avoids resistance to penetration.
Quand l'ailette 12 arrive à son point maximum de fléchissement (fig.5) les points C et Cl se situent sur la partie circulaire 9, voir sensiblement à l'intérieur; donc la distance X s'annule. When the fin 12 arrives at its maximum point of deflection (FIG. 5) the points C and Cl are located on the circular part 9, see substantially inside; therefore the distance X is canceled.
La courbure de l'arc A étant plus fermée que la courbure de la partie circulaire 9, de l'orifice 10, permet à l'ailette de glisser sans effort, aucune autre force, à part la résistance élastique des ailettes 12, ne s'opposant à la pénétration de l'élément de fixation 1 dans l'orifice 10 de son support 11. The curvature of the arc A being more closed than the curvature of the circular part 9, of the orifice 10, allows the fin to slide without effort, no other force, apart from the elastic resistance of the fins 12, is not opposing the penetration of the fixing element 1 into the orifice 10 of its support 11.
Dans ces conditions, l'élément de fixation 10 selon l'invention détermine un faible effort d'introduction. Under these conditions, the fastening element 10 according to the invention determines a low insertion force.
Quand deux ailettes 12 ont terminé leur course au travers de l'orifice 10, elles viennent se détendre derrière le support 11. A ce moment, deux tensions s'opposent à ces deux ailettes 12 :
1) les ailettes 12 A qui se trouvent sous tension dans l'orifice 10 (zig. 2) mettent en contrainte les deux ailettes 12 derrière le support Il ec tendent à les mettre à plat.When two fins 12 have finished their race through the orifice 10, they come to relax behind the support 11. At this moment, two tensions oppose these two fins 12:
1) the fins 12 A which are under tension in the orifice 10 (zig. 2) put stress on the two fins 12 behind the support. They tend to lay them flat.
2) La tension naturelle de I'élément--afixer 3 tend également à tirer les deux ailettes 12. 2) The natural tension of the element - attach 3 also tends to pull the two fins 12.
Lorsque la tension d'arrachement devient maximum, les ailettes 12 sont à plat derrière le support 11. La distance X engendrée à ce moment par les points C et C1 et la partie circulaire 9 augmente en X1 ainsi que le segment Y qui augmente en Yl(fig 7);ceci est dû au déplacement géométrique de l'ailette 12 par rapport à son point d'articulation D (fig.8). Le point E devient El lorsque l'ailette 12 est à plat, la perpendiculaire abaissée du point E en Z donne l'augmentation de la distance Z-El, donc la portée d'appui. When the pullout tension becomes maximum, the fins 12 are flat behind the support 11. The distance X generated at this time by the points C and C1 and the circular part 9 increases in X1 as well as the segment Y which increases in Yl (fig 7); this is due to the geometric displacement of the fin 12 relative to its point of articulation D (fig. 8). The point E becomes El when the fin 12 is flat, the perpendicular lowered from the point E in Z gives the increase in the distance Z-El, therefore the bearing surface.
On peut donc constater que les surfaces de contacts augmentent lorsque les deux ailettes 12 sont sous tension et tendent à être plates derrière le support. It can therefore be seen that the contact surfaces increase when the two fins 12 are under tension and tend to be flat behind the support.
L'élément de fixation 1 selon l'invention permet de régler l'effort d'introduction et l'effort d'arrachement indépendamment l'un de l'autre, en modifiant les surfaces de contacts (segment Y) en déplaçant les points C et C1, en intervenant sur les angles des côtés B et BI qui modifient la largeur du pied d'articulation 15, ou en modifiant l'angle d'introduction des ailettes. The fixing element 1 according to the invention makes it possible to adjust the insertion force and the tearing force independently of one another, by modifying the contact surfaces (segment Y) by moving the points C and C1, by acting on the angles of the sides B and BI which modify the width of the articulation foot 15, or by modifying the angle of introduction of the fins.
Dans le cadre de l'invention, l'élément de fixation 1 peut absorber des supports Il de différentes épaisseurs, ce qui permet, dans certains cas, d'utiliser le même élément de fixation sur des assemblages différents. Il est bien entendu qu'en faisant varier le pas des ailettes, il est possible également d'étendre les possibilités d'utilisation à des supports de très faible épaisseur par exemple. In the context of the invention, the fixing element 1 can absorb supports II of different thicknesses, which makes it possible, in certain cases, to use the same fixing element on different assemblies. It is understood that by varying the pitch of the fins, it is also possible to extend the possibilities of use to very thin supports, for example.
Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que lton pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. It is understood that the present invention has only been described and shown by way of a preferred example and that it is possible to provide equivalences in its constituent elements without, however, departing from the scope of the invention.
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2508990B1 (en) | 1985-08-16 |
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