FR2560304A1 - Vis autotaraudeuse et matrice pour le formage de son filetage - Google Patents

Abstract

VIS AUTOTARAUDEUSE LAMINEE PAR ROULAGE DE FACON A FORMER UNE PLURALITE DE FILETS DE COUPE 26, 26 SUR L'EXTREMITE D'ENTREE 25 DE LA TIGE DE LA VIS, TANDIS QU'UN FILETAGE 27 A FONCTION DE SERRAGE EST FORME SUR L'EXTREMITE DE BASE 24 DE LA TIGE. UNE LIGNE 34 DE RACCORDEMENT ENTRE LE FLANC DE RESISTANCE 30 DU FILET DE COUPE ET LA TIGE AVANCE VERS LA POINTE 33 DE LA VIS, PROGRESSIVEMENT PLUS RAPIDEMENT QUE LA LIGNE 28 DE SOMMET DU FILET DE COUPE. LE FLANC DE RESISTANCE DU FILET DE COUPE PRESENTE UN DEGAGEMENT, DE SORTE QUE LE COUPLE DE ROTATION POUR LE TARAUDAGE EST PLUS PETIT. MATRICE DE LAMINAGE POUR LA FABRICATION DE CETTE VIS. UN ANGLE, DEFINI ENTRE UNE LIGNE PERPENDICULAIRE AU FOND D'UNE GORGE DE FORMAGE DU FILETAGE DE COUPE ET UNE FACE DE FORMAGE DU FLANC DE RESISTANCE, VARIE PROGRESSIVEMENT, DE L'EXTREMITE DE DEPART A L'EXTREMITE DE SORTIE DE LA GORGE DE FORMAGE DE FILETAGE DE COUPE.

Description

VIS AUTO-TARAUDEUSE ET MATRICE POUR LE FORMAGE DE SON FILETAGE

La présente invention se rapporte à des perfectionnements des vis du type à auto-taraudage et des matrices de laminage pour leur filetage; elle vise, plus particulièrement, des perfectionnements d'une vis autotaraudeuse qui est laminée par roulage de telle sorte qu'une pluralité de filets de coupe, remplissant

la fonction de coupe, sont formés sur la partie d'extré-

mité d'entrée de la vis, ainsi que d'une matrice de for-

mage du filetage de cette vis.

De façon connue, on utilise largement ce type de vis auto-taraudeuse qui permet d'exécuter un trou dans une plaque métallique, au moyen de la zone coupante située à l'extrémité d'entrée de la vis, de manière à obtenir un trou taraudé tout en effectuant

le serrage de la vis. En particulier, les vis auto-ta-

raudeuses comportant un filetage coupant laminé à leur extrémité d'entrée sont avantageuses, en ce que leur procédé de fabrication est-simplifié par rapport à

d'autres types de vis auto-taraudeuses, puisque le la-

minage du filetage de serrage, à former sur l'extrémité de base de la vis, peut être exécuté en même temps que

le laminage du filetage de coupe.

A ce propos, diverses sortes de perfection-

nements ont été proposés pour la fabrication de ce type

de vis auto-taraudeuse, afin d'améliorer les caractéris-

tiques de coupe de cette vis. On sait déjà que ce progrès des caractéristiques de coupe nécessite l'extrusion du filetage de coupe, à un degré élevé. Cependant, si le filetage de coupe est trop extrudé, il en résulte une

difficulté en ce que cela gêne l'obtention d'un dégage-

ment du filetage de coupe.

S Avec référence à une telle vis auto-tarau-

deuse connue, telle que celle qui est représentée sur la figure 1 de la publication provisoire de brevet japonais nO 56-160 414, bien que le diamètre extérieur (hl) du

filetage de coupe 1 soit extrudé au point d'être sensi-

blement égal au diamètre à fond de filet (h2) de la

section de vis proprement dite, lorsque le premier dia-

mètre est mesuré près de l'extrémité d'entrée de la vis,

on rencontre un inconvenient d'usure du filetage de cou-

pe en raison de la chaleur dégagée par le frottement.

En effet, dans une section transversale perpendiculaire à l'axe de la tige 2, comme représenté sur la figure 2, la distance de l'axe de la tige 2 au flanc de résistance 3 devient égale à la distance de l'axe de la tige 2 au sommet du filet 4 et le flanc de résistance 3 vient en contact de frottement avec le trou taraudé exécuté dans une pièce, pendant le travail de coupe, de sorte que le

couple de rotation est augmenté.

D'autre part, comme représenté sur la figure 3, une pluralité de gorges 5 de formage des filets de coupe sont juxtaposées sur la partie inférieure de la

matrice de laminage pour la fabrication de la vis auto-

taraudeuse. Toutefois, de façon semblable à la gorge de formage du filetage de serrage 6, la gorge usuelle 5 de

formage du filetage de coupe, qui est prévue sur la ma-

trice du type ci-dessus, est conçue de sorte que chacun des angles, définis entre la face de formage du flanc de résistance 7 et la face de formage du flanc de coupe 8, reste toujours constant. Cela provient en partie de ce qu'on a généralement considéré qu'une série des filetages concernés pouvaient éventuellement varier en hauteur mais qu'il n'y avait aucune probabilité de variation de leur angle, et en partie de ce qu'on croyait que l'usinage de la matrice de laminage, de telle sorte qu'à la fois les angles entre la face de formage du flanc de résistance et la face de formage du filet, et entre la face de for- mage du flanc de coupe et la face de formage du filet,

varient progressivement, était d'une extrême difficulté.

Cependant, même si la matrice de laminage de filetage connue permet d'obtenir une vis auto-taraudeuse dont le

filetage peut être extrudé à un degré élevé, comme indi-

qué plus haut, on rencontre le problème de l'impossibili-

té à obtenir de façon satisfaisante le dégagement du filetage.

La présente invention a pour objet des per-

fectionnements de la vis auto-taraudeuse et de la matrice

de laminage pour la fabrication de son filetage, qui évi-

tent les divers inconvénients ci-dessus.

L'invention a pour objet principal une vis auto-taraudeuse dans laquelle le flanc de résistance, prévu sur le filetage de coupe, présente un dégagement satisfaisant et ce flanc de résistance ne vient pas en contact de frottement avec la paroi intérieure du trou

formé pendant l'opération de coupe, ce qui permet de di-

minuer le couple de rotation nécessaire pour la forma-

tion du trou.

La présente invention a également pour objet une vis auto-taraudeuse dans laquelle un dégagement de

chaleur de frottement, engendrée par le contact de frot-

tement du flanc de résistance avec la paroi intérieure du trou formé pendant le travail de coupe, est évité et

l'usure du filetage de coupe, due à cette chaleur de frot-

tement, peut aussi être évitée.

La présente invention a encore pour objet une vis auto-taraudeuse dont le filetage de coupe peut

résister suffisamment au couple de rotation exercé pen-

dant la formation du trou.

L'invention vise également une matrice qui permet de fabriquer la vis auto-taraudeuse ci-dessus,

par une opération de laminage seulement.

D'autres objets et avantages de l'invention

apparaîtront aux hommes de l'art à la lecture de la pré-

sente description de ses formes de réalisation, non li-

mitatives, représentées sur les dessins annexés dans lesquels:

- les figures 1 à 3 illustrent des disposi-

tifs suivant l'art antérieur et les figures 4 à 21 illus-

trent des dispositifs suivant la présente invention; - la figure 1 est une vue de côté à grande échelle, de la partie d'extrémité d'entrée d'une vis suivant l'art antérieur; - la figure 2 est une vue en bout suivant la ligne II-II de la figure 1; - la figure 3 est une vue de face, à plus grande échelle, de la partie inférieure d'une matrice de laminage de filetage suivant l'art antérieur;

- la figure 4 est une vue de face de la ma-

trice de laminage de filetage pour la vis auto-taraudeuse suivant un premier mode de réalisation de l'invention; - la figure 5 est une vue partielle de la figure 4, à plus grande échelle; - la figure 6 est une vue de côté partielle, à plus grande échelle, de cette matrice; - la figure 7 est une vue en bout suivant la ligne VII-VII de la figure 5; - la figure 8 est une vue en bout suivant la ligne VIII-VIII de la figure 5; - la figure 9 est une vue en bout suivant la ligne IX-IX de la figure 5; - la figure 10 est une vue en bout suivant la ligne X-X de la figure 5; - la figure 11 est une vue en élévation de

la vis auto-taraudeuse fabriquée au moyen de cette matri-

ce;

- la figure 12 est une vue de gauche par-

tielle de cette vis; - la figure 13 est une vue de côté, à plus

grande échelle, illustrant la partie principale ou par-

tie d'extrémité d'entrée de la vis; - la figure 14 est une vue en bout de la même vis, à plus grande échelle; - la figure 15 est une vue en coupe suivant la ligne XV-XV de la figure 13; - la figure 16' est une vue en coupe suivant la ligne XVI-XVI de la figure 13; - la figure 17 est une vue en coupe suivant la ligne XVII-XVII de la figure 13; - la figure 18 est une vue en élévation, à plus grande échelle, illustrant la partie d'extrémité d'entrée d'une vis auto-taraudeuse, suivant un autre mode de réalisation de l'invention; - la figure 19 est une vue en bout de cette vis, à plus grande échelle; - la figure 20 est une vue de face partielle, à plus grande échelle, de la matrice de laminage pour la fabrication de cette vis; - la figure 21 est une vue de côté partielle de cette matrice, à plus grande échelle; - la figure 22 est une vue en élévation, à plus grande échelle, illustrant la partie d'extrémité d'entrée d'une vis autotaraudeuse, suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention; la figure 23 est une vue en bout de cette vis, à plus grande échelle;

- la figure 24 est une vue de face partiel-

le, à plus grande échelle, de la matrice de laminage pour la formation du filetage de cette vis; et

- la figure 25 est une vue de côté partiel-

le de cette matrice, à plus grande échelle.

Les figures 4 à 10 représentent un mode de réalisation de la matrice de laminage pour la fabrication

de la vis auto-taraudeuse conforme à la présente inven-

tion. Cette matrice comprend une face plane 11, à sa

partie supérieure, et une banquette 14, formée en suré-

lévation, à sa partie inférieure. La banquette 14 pré-

sente une face inclinée 12, d'un angle d'épointage (a)

de l'ordre de 200, et une partie supérieure 13. Une plu-

ralité de gorges 15 à section transversale en V, pour le

formage d'un filetage à filet unique, sont disposées pa-

rallèlement les unes aux autres, suivant un angle de vis-

sage ou d'avance <b) prédéterminé. Elles sont situées sur la face plane 11 et s'incurvent de manière à diminuer progressivement de profondeur et de largeur lorsqu'elles approchent de leur extrémité. D'autre part, des premières et deuxièmes gorges 16 et 16' de formage du filetage de

coupe, pour le laminage d'un filetage de coupe à deux fi-

lets, décrits plus loin, sont juxtaposées en groupes sur

la partie inférieure de la matrice, de façon à être pa-

rallèles entre elles et également espacées les unes des autres. La gorge 16 de formage du filetage de coupe comporte, d'une part, une face 18 de formage du flanc de coupe et, d'autre part, une face 19 de formage du

flanc de résistance, le fond 17 de la gorge étant inter-

posé entre ces faces. Le fond 17 de la gorge présente une petite largeur, il est légèrement incliné (voir les figure 7 à 10) et il comporte un côté inférieur incliné 17a et un côté supérieur incliné 17b de raccordement à la face 18 de formage du flanc de coupe et à la face 19

de formage du flanc de résistance, respectivement.

La gorge 16 de formage du filetage de coupe,

dans sa partie qui va de la face plane 11 jusqu'au voisi-

nage du milieu de la face inclinée 12, a une profondeur intermédiaire entre la surface de la face plane 11 et le

fond de la gorge 15 de formage du filetage à filet unique.

A partir de là, la gorge 16 se redresse et, lorsqu'elle ar-

rive à la partie supérieure 13 de la banquette 14, sa pro- fondeur est réduite à zéro. La largeur et la profondeur de

la gorge 16 de formage du filetage de coupe sont plus pe-

tites dans sa partie de début 20. En outre, la face 19 de formage du flanc de résistance, le long de la gorge 16 de formage du filetage de coupe, au fur et à mesure qu'elle se rapproche du point o la gorge 16 de formage du filetage de

coupe commence à se redresser, présente une pente progres-

sivement plus faible. Plus précisément, comme représenté sur les figures 7 à 10, en section transversale perpendiculaire

à la ligne tracée le long du fond 17 de la gorge 16 de forma-

ge du filetage de coupe, l'angle (appelé ci-après angle in-

clus), défini entre la ligne imaginaire perpendiculaire au fond 17 de la gorge 16 et la face 19 de formage du flanc de résistance, augmente progressivement et il est de 25 pour (cl) sur la figure 7, 30 pour (c2) sur la figure 8, 40 pour (c3) sur la figure 9 et 50 pour (c4) sur la figure 10. D'autre

part, l'angle défini entre une ligne imaginaire perpendicu-

laire au fond 17 et la face 18 de formage du flanc de coupe

diminue progressivement et il est de 20 pour (dl) sur la fi-

gure 7, 20 pour (d2) sur la figure 8, 13 pour (d3) sur la figure 9 et 7 pour (d4) sur la figure 10. Il peut toutefois

être toujours de l'ordre de 15 et il n'est pas toujours né-

cessaire qu'il varie de la façon indiquée. Les dispositions

ci-dessus entraînent une augmentation progressive de la lar-

geur de la gorge de formage du filetage de coupe, au fur et à mesure qu'elle se rapproche du point o elle commence à se redresser, et cette largeur augmente par suite beaucoup,

comparativement à celle de la gorge de la matrice usuel-

le, à l'arrivée de la gorge de formage du filetage de coupe dans la face inclinée 12 de la banquette 14. De même, la surface de la face 19 de formage du flanc de résistance augmente, par rapport à celle de la matrice

usuelle de laminage de filetage.

On se reporte maintenant aux figures 11 à 17 qui illustrent un mode de réalisation de la vis auto-taraudeuse fabriquée au moyen de la matrice de laminage décrite ci-dessus. Cette vis comporte une tête évasée 21 et la tige 22. Une gorge 23 en forme de croix,

qui peut recevoir un outil de serrage tel qu'un tourne-

vis, est prévue dans la surface supérieure de la tête 21. La tige 22 comprend une partie principale 24, ayant un diamètre de noyau constant, et une partie conique 25 dont le diamètre de noyau diminue progressivement au fur et à mesure qu'on se rapproche de la pointe ou de l'extrémité d'entrée, l'angle au sommet (e) de la partie conique 25 étant le double de l'angle d'épointage (a)

de la matrice.

Les filets de coupe 26 et 26' du filetage double, remplissant la fonction de coupe, sont formés symétriquement par rapport au noyau de la tige servant d'axe, de sorte qu'ils s'étendent sur un demi-tour de la tige 22, dans la partie d'extrémité d'entrée de celle-ci, tandis que le filetage 27 à un seul filet, remplissant la fonction de vissage et la fonction de

serrage, est formé hélicoidalement sur la partie d'ex-

trémité de base de la tige 22. Les filets de coupe 26 et 26' présentent des flancs de coupe 29 et 29', du côté du sens de rotation, et des flancs de résistance

et 30' du côté opposé au sens de rotation, les som-

mets 28 et 28' du profil étant interposés entre ces deux types de flancs. Les filets de coupe 26 et 26' s'étendent de la partie principale 24 de la tige 22 à la partie conique 25 et leur origine 31 est en contact

avec le filetage 27 à filet unique.

Le diamètre extérieur (1) des filets de coupe 26 et 26' est plus grand que le diamètre de noyau (m) de la partie principale de la tige, lorsqu'on mesure le premier de ces diamètres sur la partie principale 24, et ce diamètre ne diminue pas encore jusqu'à un certain point de la partie conique 25. De ce fait, la hauteur du

profil des filets de coupe 26 et 26' augmente de la quan-

tité dont le diamètre de noyau de la partie conique 25 dimi-

nue. Le diamètre extérieur des filets de coupe diminue brusquement à partir d'épaulements 32 et 32' situés au milieu de la partie conique. Lorsque les filets arrivent

à l'extrémité pointue 33 de la partie conique, leur dia-

mètre extérieur et leur hauteur sont réduits à zéro, de

sorte que les filets de coupe 26 et 26' disparaissent.

Puisque les filets de coupe 26 et 26' pré_ cités, qui sont engendrés par les gorges 16 et 16' de formage du filetage de coupe de la matrice suivant la présente invention, sont formés sur la partie conique, dont le diamètre de noyau diminue progressivement, par une opération de laminage et que leur hauteur devient beaucoup plus grande près de leurs épaulements 32 et 32',

le résultat effectif de l'usinage ne procure pas une for-

me des filets de coupe 26 et 26' tout à fait identique à la forme des gorges 16 et 16' de formage du filetage de coupe. En fait, à cause de la déformation appliquée

au filetage lors de son laminage avec roulage, comme re-

présenté sur les figures 14 à 17, les flancs de résis-

tance 30 et 30', dont la surface est courbe, s'enroulent autour de la partie conique 25 et les flancs de coupe

29 et 29', formant un angle d'enlèvement adéquat, s'en-

roulent également autour de la partie conique 25.

Ainsi, comme représenté sur la figure 12,

les lignes tracées le long des sommets 28 et 28' des pro-

fils des filets de coupe 26 et 26' sont hélicoïdales, avec un angle de vissage (f) de 40 , en ce qui concerne leur partie allant des extrémités de départ 31 et 31'

des filets de coupe jusqu'à leurs épaulements 32 et 32'.

Si on considère leur autre partie allant des épaulements

32 et 32' à l'extrémité 33 du cône, ces lignes devien-

nent des courbes en forme d'arc le long du plan compre-

nant le noyau de la tige de vis. En outre, comme repré- senté sur la figure 11, l'angle au sommet (g), défini par les épaulements 32 et 32' situés de part et d'autre

de la pointe du cône, est fixé à 90 environ.

D'autre part, les lignes tracées le long

des raccordements 34 et 34' entre les flancs de résis-

tance 30 et 30' des filets de coupe 26 et 26' et la tige 22, respectivement, se rapprochent plus rapidement de la pointe de la vis, comparativement aux lignes précitées tracées le long des sommets 28 et 28' des profils des filets, au fur et à mesure de leur avance des extrémités de début 31 et 31' du filetage de coupe jusque près des

épaulements 32 et 32'. Cela peut être obtenu par une dis-

position suivant laquelle l'angle inclus, défini par la face de formage 19 du flanc de résistance de la gorge 16 de formage du filetage de coupe de la matrice de laminage

précitée, varie progressivement et, par rapport au file-

tage de coupe laminé par la matrice usuelle avec laquelle cet angle est constant les lignes 34 et 34' tracées le long des raccordement précités avancent plus rapidement vers la pointe de la vis. En outre, la variation d'angle inclus de la face 19 de formage du flanc de résistance de la matrice de laminage permet d'obtenir un résultat favorable en ce qui concerne le dégagement du flanc de

résistance. Plus précisément, dans la section transversa-

le perpendiculaire au noyau de la tige de vis, comme re-

présenté sur les figures 15 à 17, le flanc de résistance ne présente pas d'extrusion à partir du sommet 28 du profil et il se rapproche progressivement de la partie

principale 24 de la tige 22 ou de la partie conique 25.

Comme représenté sur la figure 5, puisque les angles inclus (cl - c4) de la face 19 de formage du flanc de résistance, dans la section transversale perpendiculaire à la ligne droite imaginaire passant par le fond 17 de la gorge 16 de formage du filetage de coupe, deviennent plus grands et que leur inclinaison diminue au fur et à mesure qu'on se rapproche de la pointe de la vis, ledit

angle inclus, en chaque point de la ligne imaginaire per-

pendiculaire à la direction de noyau de la tige, devient plus grand au fur et à mesure qu'on se rapproche du fond

17 de la gorge. Par exemple, sur la ligne h - h de la fi-

gure 5, l'angle mesuré près du fond 17 de la gorge atteint 500, qui est la valeur d'inclinaison de l'angle (c4), tandis que l'angle mesuré près de la partie supérieure de la gorge approche de 40 , qui est la valeur de l'angle

(c3). Il en résulte une probabilité de dégagement favora-

ble du flanc de résistance 30 du filetage de coupe 26 qui est engendré par la gorge 16 de formage de filetage de coupe, dans la section transversale perpendiculaire à la direction du noyau de la tige, même si on tient compte

de la déformation de courbure indiquée plus haut, provo-

quée par le laminage.

Comme déjà indiqué, le fond 17 de la gorge 16 de formage du filetage de coupe présente une petite

largeur et il est légèrement incliné. Cette largeur cor-

respond à la largeur du sommet 28 du profil de filetage de coupe 26. L'angle d'inclinaison, si on le diminue,

rend la largeur du sommet du profil semblable à la lar-

geur d'arête d'un foret à torsion, tandis que, si on l'augmente, cet angle permet à la largeur du sommet du profil de se raccorder au flanc de résistance, de sorte

que seul le bord supérieur du sommet du profil est extru-

dé et peut présenter un dégagement favorable, de la même

façon que le flanc de résistance.

On décrit maintenant un autre mode de réali-

sation de la vis auto-taraudeuse et de la matrice pour le laminage de son filetage, conformes à l'invention,

avec référence aux figures 18 à 20.

Cette vis auto-taraudeuse comporte sur la partie principale 41 de la tige, qui a un diamètre de noyau constant, un filetage à filet unique 42 et elle comporte, sur la partie conique 43, un filetage de coupe

a deux filets 44 et 44', remplissant la fonction de cou-

pe, ces filets s'étendant sur un quart de tour de la

tige. Les autres dispositions sont sensiblement identi-

ques au premier mode de réalisation et le diamètre ex-

térieur des filets de coupe 44 et 44' commence à dimi-

nuer aux épaulements 45 et 45' et devient égal à zéro à la pointe 46 du cône. L'angle au sommet (i) de la partie conique 43 est de l'ordre de 300 et I'angle au sommet (j), compris entre les épaulements 45 et45' est de l'ordre

de 118 . Le diamètre extérieur des filets de coupe 44 et 44', à l'en-

droit des épaulements45 et 45', est plus grand que le diamètre de noyau de la partie principale 41 de la tige mais il est plus petit que le diamètre au sonmet du filetage à filet unique 42.Les lignes tracées le long des raccordements 48 et 48' entre les flancs de résistance 47

et 47' des filets de coupe 44 et 44' et la tige, respec-

tivement, se rapprochent progressivement de la pointe de la vis, plus rapidement que les lignes tracées le long des sommets 50 et 50' du profil des filets de coupe 44 et 44', en allant de leurs extrémités de départ 49 et 49' jusqu'au voisinage des épaulements, et on obtient un dégagement favorable des flancs de résistance 47 et

47' des filets de coupe 44 et 44'..

La matrice de laminage pour l'obtention du

filetage de cette vie auto-taraudeuse comporte une plu-

ralité de gorges 52 à section en V, pour le formage du

filetage à filet unique. Ces gorges sont disposées sui-

vant l'angle de vissage prédéterminé et elles sont paral-

lèles les unes aux autres, sur la face plane 51 de la partie supérieure de la matrice. La matrice comporte également une pluralité de gorges 55 et 55' de formage

des premier et deuxième filets de coupe, pour l'obten-

tion du filetage de coupe à deux filets 44 et 44'. Ces

gorges sont juxtaposées, parallèles entre elles et éga-

lement espacées les unes des autres, dans la face in- clinée 54 de la banquette 53, sur la partie inférieure de la matrice. L'extrémité de départ 56 de ces gorges et 55' de formage du filetage de coupe est située légèrement au-dessous de l'extrémité terminale 57 des gorges 52 de formage du filetage à filet unique. Dans la partie de la gorge 55 de formage du filetage de coupe qui va du voisinage de la limite entre la face plane 51

et la face inclinée 54 de la banquette jusqu'au voisina-

Re de la partie centrale et inférieure de la face incli-

née 54, cette gorge 55 est maintenue à une profondeur intermédiaire entre la face plane 51 et le fond de la gorge 52 de formage du filetage à filet unique. Ensuite, la gorge 55 commence à se redresser, et lorsqu'elle atteint le sommet 59 de la banquette 53, sa profondeur est réduite à zéro, de sorte qu'elle disparaît. Comme dans le premier mode de réalisation décrit plus haut, la face 60 de formage du flanc de résistance de ladite gorge 55 de formage du filetage de coupe est de moins

en moins inclinée, au fur et à mesure qu'on va de l'ex-

trémité de départ 56 de cette gorge jusqu'au voisinage

58 de la partie centrale et inférieure de la face in-

clinée 54.

ë; La ligne tracée le long du fond 61 de la gorge 55 de formage du filetage de coupe est une ligne droite, ayant un angle de vissage sensiblement constant, dans sa partie qui va de l'extrémité de départ 56 de la gorge jusqu'au voisinage 58 de la partie centrale et inférieure de laface inclinée 54. Dans sa partie qui va

d voisinage B de la partie centrale et inférieure de la-

dite face inclinée jusqu'au sommet 59 de la banquette, cette ligne devient une ligne courbe en forme

d'arc, dont l'angle de vissage augmente pro-

gressivement. Par suite, la ligne tracée le long des sommets 50 et 50' des profils des filets de coupe 44 et

44', qui va des épaulements 45 et 45' de la vis auto-

taraudeuse jusqu'à la pointe 46 de la partie conique, devient sensiblement une ligne droite. On décrit maintenant encore un autre mode

de réalisation, conforme à l'invention, de la vis auto-

taraudeuse et de la matrice de laminage pour l'obtention

de son filetage, avec référence aux figures 22 à 25.

Cette vis auto-taraudeuse comporte, sur la partie principale 71 de diamètre de noyau constant de la tige, un filetage 72 à filet unique et elle comporte, sur la partie conique 73, un filetage à trois filets 74,

74 et 74, remplissant la fonction de coupe, qui s'éten-

dent sur un tiers de tour de la tige. Les autres disposi-

tions peuvent être sensiblement identiques à celles du premier mode de réalisation. Le diamètre extérieur des

filets de coupe 74, 74 et 74 commence à diminuer à par-

tir de leurs épaulements 75, 75 et 75, et ce diamètre

devient égal à zéro à la pointe 76 de la partie conique.

L'angle au sommet (P) de la partie conique 73 est de l'ordre de 35 et l'angle au sommet (Q), compris entre

les épaulements 75 et 75, est de l'ordre de 900. Le dia-

mètre extérieur des filets de coupe'74, 74 et 74, à l'endroit des épaulements 75 et 75, est sensiblement égal au diamètre de noyau de la partie principale 71 de la tige mais il est plus petit que le diamètre au sommet du profil du filetage à filet unique 72. La ligne tracée le long du raccordement entre le flanc de résistance 77 du filet de coupe 74 et la tige avance progressivement vers la pointe de la vis, plus rapidement que la ligne tracée le long du sommet 80 du profil du filet de coupe

74, au fur et à mesure qu'on va de l'extrémité de dé-

part 79 jusqu'au voisinage de l'épaulement 75, et on obtient un dégagement favorable du flanc de résistance

77 du filet de coupe 74.

La matrice pour la fabrication de cette vis auto-taraudeuse comporte, dans la face plane 81 de sa partie supérieure, une pluralité de gorges 82 à section en V, pour le formage du filetage à filet unique. Ces

gorges sont disposées suivant l'angle de vissage prédé-

terminé, parallèlement les unes aux autres. La matrice comporte, dans la face inclinée 84 de la banquette 83 prévue à sa partie inférieure, une pluralité de gorges

85, 85 et 85 de formage des premier, deuxième et troisiè-

me filets de coupe, pour l'obtention du filetage de coupe à trois filets 74, 74 et 74. Ces gorges sont juxtaposées, parallèles entre elles et également espacées les unes des autres. L'extrémité de départ 86 des gorges 85, 85 et 85 de formage des filets de coupe est située légèrement au-dessous de l'extrémité terminale 87 des gorges 82 de formage du filetage à filet unique. Dans la partie de la gorge 85 de formage de filet de coupe qui va du voisinage de la limite entre la face plane 81 et laface inclinée 84 de la banquette jusqu'au voisinage 88 de la partie centrale et inférieure de la face inclinée 84, le fond 91 de la gorge 85 est maintenu à une profondeur qui est sensiblement au même niveau que la face plane 81 et qui est moins profonde que le fond de la gorge 82 de formage du filetage à filet unique. Ensuite, la gorge commence à se redresser et, lorsqu'elle atteint le sommet 89 de la banquette 83, sa profondeur devient nulle et la gorge disparaît. Comme dans le premier mode de réalisation décrit plus haut, lorsque la face 90 de formage du flanc

de résistance de la gorge 82 de formage du filet de cou-

pe progresse de l'extrémité de départ 86 de cette gorge jusqu'au voisinage de la partie centrale et inférieure de la face inclinée précitée, l'inclinaison de la face

90 de formage du flanc de résistance diminue progressi-

vement. La ligne tracée le long du fond 91 de la gorge 82 de formage du filet de coupe est une ligne

droite dont l'angle de vissage ou d'avance est sensi-

blement constant, dans sa partie allant de l'extrémité de départ 86 de la gorge jusqu'au voisinage 88 de la partie centrale et inférieure de la face inclinée. Dans sa partie allant du voisinage 88 de la région:centrale et inférieure de la dite face inclinée jusqu'au sommet 89 de la banquette, cette ligne devient une ligne courbe

* en forme d'arc dont l'angle de vissage augmente progres-

sivement. Par suite, la ligne imaginaire tracée le long du sommet 80 du profil du filet de coupe 74 et allant de l'épaulement 75 de la vis autotaraudeuse décrite plus haut jusqu'à la pointe 76 de la partie conique devient

sensiblement une ligne droite.

On revient maintenant au premier mode de réalisation. La ligne tracée le long du fond 17 de la gorge 16 de formage du filet de coupe de la matrice de laminage devient une ligne droite qui présenté un angle de vissage ou d'avance sensiblement constant, dans sa partie qui va de l'extrémité de départ 20 de la gorge jusqu'au voisinage de l'endroit o la gorge de formage

du filet de coupe commence à se redresser. Dans sa par-

tie qui va du voisinage de l'endroit o la gorge de for-

mage du filet de coupe commence à se redresser jusqu'au sommet 13 de la banquette, cette ligne devient une ligne droite présentant un angle d'avance un peu plus grand que le précédent. Par suite, les lignes tracées le long des sommets 28 et 28' des profils des filets de coupe

26 et 26' de la vis auto-taraudeuse deviennent respecti-

vement des lignes courbes en forme d'arc, dans leur par-

tie allant des épaulements 32 et 32' du filetage de coupe jusqu'au sommet 33 de la partie conique. D'autre part, bien que cela ne soit pas représenté, la ligne tracée le long du fond de la gorge de formage du filetage de coupe de la matrice de laminage peut être prévue de manière à

présenter un angle d'avance constant sur toute sa lon-

gueur, de l'extrémité de départ à l'extrémité d'arrivée de la gorge. Le filetage de coupe de la vis fabriquée

par cette matrice avance hélicoldalement jusqu'à la poin-

te de la partie conique et il ne se produit donc pas de changement brusque de l'angle formé par la ligne tracée le long du sommet du profil du filet de coupe lorsque cette ligne passe à l'endroit de l'épaulement. Pour cette raison, aucun épaulement net n'apparaît et le diamètre extérieur du filet de coupe diminue au fur et à mesure

de son avance hélicoidale.

Les dispositions décrites ci-dessus, utili-

sées pour la vis auto-taraudeuse et la matrice de lamina-

ge pour la formation d.u filetage de cette vis, conformé-

ment à la présente invention, donnent le fonctionnement suivant. Tout d'abord, en ce qui concerne la vis

auto-taraudeuse, on peut, premièrement, tarauder facile-

ment un trou, même dans une plaque métallique d'épaisseur

relativement grande, au moyen du filetage de coupé pré-

sentant un diamètre extérieur suffisamment grand.

Deuxièmement, lors de cette opération de taraudage du trou, on obtient un dégagement favorable du flanc de résistance du filetage de coupe, le flanc de résistance du filetage de coupe ne vient pas anormalement en contact avec la paroi intérieure du trou à couper, le couple de rotation nécessaire pour tarauder le trou peut être diminué et, en même temps, on évite le dégagement de chaleur de frottement résultant du contact anormal du flanc de résistance contre la paroi intérieure du trou, de sorte que l'usure du filetage de coupe peut être évitée.

Troisièmement, puisque le flanc de résistan-

ce du filetage de coupe est plus large, comparativement à celui de la vis auto-taraudeuse connue, ce flanc de résistance peut supporter convenablement le couple de

rotation engendré par le taraudage du trou.

On se réfère maintenant à la matrice de la-

minage du filetage.

Premièrement, puisque le filetage de coupe est laminé par la même matrice utilisée pour le laminage des autres filetages, il en résulte une simplification

des opérations de fabrication.

Deuxièmement, puisqu'il y a une variation

de l'inclinaison de la face de formage du flanc de résis-

tance de la gorge de formage du filetage de coupe, on

peut obtenir un filetage de coupe ayant un flanc de ré-

sistance qui présente un dégagement favorable et, en

même temps, un filetage de coupe dont le flanc de résis-

tance est plus large que celui de la vis auto-taraudeuse connue peut être formé sur l'extrémité d'entrée de la vis. La présente invention, qui n'est pas limitée

aux modes de réalisation décrits ci-dessus, peut être mo-

difiée sans sortir de son cadre. Par exemple, le filetage à filet unique, qui est formé sur la partie d'extrémité de base de la tige dans les dispositifs décrits plus haut,

peut être remplacé par un filetage à deux filets.

Il peut également y avoir une continuité entre l'extrémité terminale du filetage formé sur la partie de base de la tige et l'extrémité de départ du

filetage de coupe, ou bien l'extrémité de départ du fi-

letage de coupe peut être située légèrement sur le file-

tage de la partie de base de la vis.

En outre, dans la section transversale per-

pendiculaire à la ligne tracée le long du fond de la gorge de formage du filetage de coupe de la matrice de laminage, l'angle inclus de la face de formage du flanc de résistance devient progressivement plus grand au fur et à mesure qu'on va de l'extrémité de départ de la

gorge de formage de filetage de coupe jusqu'au voisina-

ge de l'endroit o la gorge de formage du filetage de coupe commence à se redresser. Dans ce cas, il suffit que cet angle inclus devienne progressivement plus grand, sans qu'il soit nécessaire de le modifier pour autant que cela concerne une courte distance. Par suite, la ligne tracée le long du raccordement entre le flanc

de résistance du filetage de coupe et la tige, qui avan-

ce en principe progressivement vers la pointe de la vis plus rapidement que la ligne tracée le long du sommet du filetage de coupe, peut avancer parallèlement à cette

dernière ligne, lorqu'on considère une courte distance.

Claims (12)

REVENDICATIONS

1. Vis auto-taraudeuse dont la tige (22) comprend une tête (21), qui peut recevoir un outil de serrage, une partie principale (24) ayant un diamètre de noyau constant, et une partie conique (25) prévue à l'extrémité d'entrée de la partie principale et dont le diamètre de noyau diminue progressivement, l'extrémité d'entrée et l'extrémité de base de la tige comportant respectivement une pluralité de filets de coupe (26, 26'), remplissant une fonction de coupe, et un filetage (27) à

filet unique, formés par laminage avec roulage, caracté-

risée en ce que le diamètre extérieur des filets de cou-

pe (26, 26') diminue dans la partie conique (25) et se réduit à zéro à la pointe (33) du cône, et en ce qu'une ligne (34, 34'), tracée le long du raccordement entre un flanc de résistance (30, 30') des filets de coupe (26, 26') et la tige (22), avance progressivement vers la pointe (33) de la vis plus rapidement que la ligne (28, 28') tracée le long des sommets des filets de coupe, au fur et à mesure de son avance de l'extrémité de départ

(31 31') des filets de coupe jusqu'au voisinage de l'en-

droit (32, 32') o le diamètre extérieur des filets de

coupe commence à diminuer, un dégagement du flanc de résis-

tance (30, 30') des filets de coupe étant obtenu en même temps.

2. Vis auto-taraudeuse suivant la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que le filetage de coupe (26, 26') s'étend de la partie principale (24) de la tige à la partie conique (25) et en ce que le diamètre extérieur (1) de ce filetage, à l'endroit (32, 32') o ce diamètre commence à diminuer, est plus grand que le diamètre de

noyau (m) de la partie principale de la vis.

3. Vis auto-taraudeuse suivant la revendica-

tion 1, caractérisée en ce que le filetage de coupe (44, 44') est formé sur la partie conique (43) de la tige et, en même temps, le diamètre extérieur de ce filetage, à l'endroit o ce diamètre commence à diminuer, est plus grand que le diamètre de noyau de la partie principale

(41) de la vis.

4.Vis auto-taraudeuse suivant l'une des

revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le diamè-

tre extérieur du filetage de coupe, de l'extrémité de départ de ce filetage jusqu'à l'endroit o ce diamètre

commence à diminuer, est sensiblement constant en tout point.

5. Vis auto-taraudeuse suivant l'une quel-

conque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce

qu'une ligne (50, 50') tracée le long du sommet du pro-

fil des filets de coupe (44, 44') avance hélicoîdalement, dans sa partie allant de l'extrémité de départ (49, 49')du

filetage de coupe jusqu'à l'endroit (-45, 45') o le dia-

mètre extérieur de ce filetage commence à diminuer, tan-

dis que cette ligne avance en ligne droite dans sa partie

allant de l'endroit o le dit diamètre commence à dimi-

nuer jusqu'à la pointe (46) de la partie conique (43).

6. Vis auto-taraudeuse suivant l'une des

revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une ligne

tracée le long du sommet du profil des filets de coupe

avance hélicoldalement, dans sa partie qui va de l'ex-

trémité de départ du filetage de coupe jusqu'à la pointe

de la partie conique.

7. Matrice de laminage pour la fabrication d'une vis auto-taraudeuse, qui comporte dans sa partie supérieure une zone de formage de vis, pour l'obtention

d'un filetage uniforme à filet unique, et, dans sa par-

tie inférieure à la suite de la dite zone de formage de

vis, une zone d'usinage de la partie d'extrémité coni-

que de la vis, pour l'obtention d'un fiIetage de coupe

comportant une pluralité de filets, remplissant la fonc-

tion de coupe, caractérisée en ce qu'une pluralité de gorges (15) à section en V, pour le formage du filetage de vis, sont juxtaposées dans la zone (11) de formage

de vis; une banquette (14) de formage de la partie co-

nique d'extrémité d'entrée de la vis est prévue en ex-

trusion dans la zone d'usinage précitée, située sur le dessus; une pluralité de gorges (16, 16') de formage du filetage de coupe sont d'autre part juxtaposées dans la zone d'usinage, le fond (17) de la gorge de formage du filetage de coupe commençant à se redresser dans la banquette (14) et la profondeur de cette gorge étant réduite à zéro au sommet (13) de la banquette, et, en ce que dans la section transversale perpendiculaire à une ligne imaginaire tracée le long du fond (1i7) de la gorge de formage du filetage de coupe, un angle inclus

(cl-c4) d'une face (19) de formage d'un flanc de résis-

tance du filetage de coupe augmente progressivement au fur et à mesure que la gorge de formage du filetage de coupe progresse de son extrémité de départ (31) jusqu'au

voisinage de l'endroit o le fond de cette gorge commen-

ce à remonter.

8. Matrice suivant la revendication 7, ca-

ractérisée en ce que la zone d'usinage, située sur le

dessus, comporte une face plane (11) et une face incli-

née (12) de la banquette (14) qui fait suite à cette face plane, la gorge (16, 16') de formage du filetage

de coupe s'étendant dans la face plane et la face in-

clinée.

9. Matrice suivant la revendication 7, ca-

ractérisée en ce que la zone d'usinage, située à la partie supérieure, comporte la face inclinée (54) de la banquette (53), la gorge (55) de formage du filetage

de coupe s'étendant seulement dans la face inclinée.

10. Matrice suivant l'une des revendications

7 à 9, caractérisée en ce que le fond (17, 61) de la gorge (16, 55) de formage du filetage de coupe est plus profond que le niveau de la face plane (11, 51) de la zone d'usinage située sur le dessus, lorsque ce fond

arrive à l'endroit o il commence à remonter.

11. Matrice suivant l'une des revendications

7 à 10, caractérisée en ce qu'une ligne tracée le long du fond (17) de la gorge (16) de formage du filetage de coupe est une ligne dont l'angle d'avance est sensible- ment constant, dans sa partie qui va de l'extrémité de

départ (20) de cette gorge jusqu'au voisinage de l'en-

droit o le fond de la gorge commence à remonter, et cette ligne présente un angle d'avance qui est plus grand que le précédent, dans sa partie qui va du voisinage de l'endroit o le fond de la gorge commence à remonter

jusqu'au sommet (13) de la banquette.

12. Matrice suivant l'une des revendications

7 à 10, caractérisée en ce qu'une ligne tracée le long du fond de la gorge de formage du filetage de coupe est

une ligne dont l'angle d'avance est sensiblement cons-

tant, dans sa partie qui va de l'extrémité de départ de

cette gorge jusqu'au sommet de la banquette.