FR2653839A1 - INSERT THREADED. - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un insert fileté (1) destiné à fixer une pièce de montage sur une pièce de support. L'insert fileté présente un filetage (3) à visser dans la pièce de support (11) et un taraudage (8) pour le vissage d'une vis (12) maintenant la pièce de montage (13); il a pour but de permettre une fixation vissée sûre, sans autres moyens de blocage. A cet effet, il présente au moins une fente (6) qui s'étend depuis un côté frontal en direction axiale, et le filetage (3) possède, dans la région fendue, un tronçon fileté (3') d'insertion dont le diamètre extérieur croît au fur et à mesure qu'augmente la distance axiale au côté frontal fendu. Application, par exemple, à la construction de véhicules.The invention relates to a threaded insert (1) for fixing a mounting part to a support part. The threaded insert has a thread (3) for screwing into the support part (11) and an internal thread (8) for screwing a screw (12) holding the mounting part (13); its purpose is to allow secure screw fixing, without other locking means. For this purpose, it has at least one slot (6) which extends from a front side in the axial direction, and the thread (3) has, in the split region, a threaded section (3 ') of insertion whose outer diameter increases as the axial distance to the split front side increases. Application, for example, to the construction of vehicles.
Description
La présente invention a pour objet un insert fileté servant à fixer uneThe present invention relates to a threaded insert for fixing a
pièce de montage sur une pièce de support et présentant un filetage à visser dans la pièce de support et un taraudage pour visser une vis maintenant la pièce de montage. Dans différents domaines de construction, par exemple dans la construction de véhicules, il est usuel de réaliser des fixations vissées en utilisant plusieurs éléments de fixation. A cet effet, on visse un insert fileté du type précité dans une pièce de support. L'insert fileté sert à loger une vis qui fixe à son tour une pièce mounting piece on a support piece and having a thread to screw into the support piece and a thread to screw a screw holding the mounting piece. In different areas of construction, for example in the construction of vehicles, it is customary to make fasteners screwed using several fasteners. For this purpose, a threaded insert of the aforementioned type is screwed into a support piece. The threaded insert is used to house a screw which in turn fixes a part
de montage sur la pièce de support ou sur l'insert fileté. mounting on the support piece or on the threaded insert.
Ces fixations vissées sont utilisées notamment lorsqu'un taraudage pratiqué dans la pièce de support peut être facilement détruit, comme c'est le cas par exemple avec une pièce de support en aluminium. Il suffit donc de visser une seule fois avec une grande précision l'insert fileté, tandis que la vis peut être desserrée et resserrée plusieurs fois, sans qu'il soit nécessaire d'apporter un These screwed fasteners are used in particular when a tapping made in the support piece can be easily destroyed, as is the case for example with an aluminum support piece. It is therefore sufficient to screw the threaded insert only once with great precision, while the screw can be loosened and tightened several times, without it being necessary to provide a
soin particulier.special care.
Dans ce cas, il est difficile d'assurer un vissage durable afin d'éviter que l'insert fileté ne se desserre automatiquement ou ne tourne en même temps que la vis lorsqu'on desserre celle-ci. On essaie souvent d'assurer le vissage en appliquant un collage, par exemple par microencapsulation. Ces fixations sont toutefois In this case, it is difficult to ensure a durable screwing to prevent the threaded insert from loosening automatically or rotates at the same time as the screw when loosening it. We often try to ensure the screwing by applying a bond, for example by microencapsulation. These bindings are however
coûteuses et fragiles.expensive and fragile.
Partant de là, l'invention se propose de rendre disponible un insert fileté perfectionné assurant une fixation vissée et ne nécessitant pas de moyens From there, the invention proposes to make available an improved threaded insert ensuring a screwed fastener and not requiring means
supplémentaires de fixation.additional fastening.
Ce but est atteint avec un insert fileté du type précité, qui présente au moins une fente s'étendant depuis un côté frontal de l'insert en direction axiale, et dont le filetage possède, dans la région de la fente, un tronçon d'insertion dont le diamètre extérieur croît This object is achieved with a threaded insert of the aforementioned type, which has at least one slot extending from a front side of the insert in the axial direction, and whose thread has, in the region of the slot, a section of insert whose outer diameter grows
avec la distance axiale au côté frontal fendu. with the axial distance to the split front side.
Un insert fileté suivant l'invention présente une déformabilité radiale relativement bonne, dans la région de sa fente. Lorsqu'on visse le tronçon d'insertion, l'insert est en partie radialement comprimé dans la région de la fente, car au fur et à mesure que la profondeur de vissage augmente, un diamètre extérieur de plus en plus grand vient s'appliquer dans l'alésage prévu pratiqué dans l'élément de support. En même temps, le filetage est pressé de plus en plus profondément dans le matériau de la pièce de support, au fur et à mesure qu'augmente la distance à l'extrémité fendue. Des conditions optimales sont réalisées lorsque le diamètre de l'alésage ou le diamètre extérieur d'un taraudage prévu à l'intérieur de celui-ci correspond à peu près au plus petit diamètre du tronçon d'insertion. Dans tous les cas, le diamètre de l'alésage ou le diamètre extérieur d'un taraudage prévu ne doit pas correspondre au diamètre maximal du tronçon d'insertion ni dépasser celui-ci, car il n'y aurait alors pas de déformation radiale augmentant en même temps que la A threaded insert according to the invention has a relatively good radial deformability in the region of its slot. When the insertion section is screwed, the insert is partially radially compressed in the region of the slot, because as the depth of screwing increases, a larger and larger external diameter is applied. in the bore provided in the support member. At the same time, the thread is squeezed deeper and deeper into the material of the support piece as the distance to the slotted end increases. Optimum conditions are realized when the diameter of the bore or the outside diameter of a tapping provided therein corresponds approximately to the smallest diameter of the insertion section. In all cases, the diameter of the bore or the outside diameter of a planned tapping must not correspond to the maximum diameter of the insertion section or exceed it, since there would be no radial deformation increasing at the same time as
profondeur de vissage.depth of screwing.
Du fait de la compression radiale, toute la section transversale de l'insert fileté est réduite dans la région de la fente et donc aussi le diamètre de son taraudage situé au-dessous. L'importance de la réduction de diamètre dépend en particulier des matériaux de l'insert fileté et de la pièce de support, ainsi que des dimensions de l'insert fileté et de l'alésage ou d'un taraudage prévu dans la pièce de support. Une vis engagée ultérieurement dans l'insert fileté entraîne un écartement radial dans la Due to the radial compression, the entire cross section of the threaded insert is reduced in the region of the slot and thus also the diameter of its thread located below. The importance of the diameter reduction depends in particular on the materials of the threaded insert and the support piece, as well as the dimensions of the threaded insert and the bore or tapping provided in the support piece. . A screw subsequently engaged in the threaded insert causes a radial gap in the
région de la fente de l'insert fileté, le tronçon d'inser- slot region of the threaded insert, the insert section
tion étant pressé dans le matériau environnant. Il en résulte un blocage tant de l'insert fileté dans la pièce de support que de la vis immobilisée sans jeu dans l'insert fileté. Par le choix correct du matériau et des dimensions des composants, on parvient à ce que les forces de réaction responsables du blocage ne se dégradent pas au point de réduire les forces de serrage au-dessous de ce qui est nécessaire. C'est pourquoi le blocage suivant l'invention est durable et empêche un desserrement accidentel de la fixation vissée. Du fait de son tronçon d'insertion effilé, being pressed into the surrounding material. This results in a blockage of both the threaded insert in the support piece and the immobilized screw without play in the threaded insert. By the correct choice of the material and the dimensions of the components, it is possible that the reaction forces responsible for the blockage do not degrade to the point of reducing the clamping forces below what is necessary. This is why the blocking according to the invention is durable and prevents accidental loosening of the screwed fastener. Due to its tapered insertion section,
l'insert fileté a en outre une fonction autotaraudante. the threaded insert also has a self-tapping function.
Dans une variante appréciée de l'invention, plusieurs fentes, de préférence quatre, sont uniformément réparties sur le pourtour de l'insert fileté; dans le cas d'une déformabilité radiale suffisante, elles facilitent la fabrication car les fentes se faisant face peuvent être In a preferred variant of the invention, several slots, preferably four, are uniformly distributed around the periphery of the threaded insert; in the case of sufficient radial deformability, they facilitate manufacture because the slots facing each other can be
usinées en même temps.machined at the same time.
Dans une autre variante, chaque fente s'étend axialement à peu près sur la moitié de la longueur du filetage, de sorte que la vis insérée est bien maintenue dans le taraudage lorsque commence l'effet d'écartement, au moment o la région de la fente est atteinte. Le taraudage et le filetage de la vis sont alors protégés, lors de l'écartement, d'une destruction consécutive à des moments de vissage accrus. En outre, le filetage situé à proximité de la région de la fente peut être utilisé comme filet de support, de sorte que la tige filetée peut transmettre In another variant, each slot extends axially about half the length of the thread, so that the inserted screw is well maintained in the tapping when the spreading effect begins, at the moment when the the crack is reached. The tapping and the threading of the screw are then protected, during the spacing, from destruction subsequent to increased tightening moments. In addition, the thread located near the region of the slot can be used as a support net, so that the threaded rod can transmit
d'importantes forces de fixation.important fixing forces.
De préférence, la largeur de la fente est Preferably, the width of the slot is
égale au quart environ du diamètre de noyau du filetage. equal to about one quarter of the core diameter of the thread.
Dans une configuration pratique, il est prévu que le diamètre extérieur du tronçon d'insertion décrive une enveloppe conique, ce qui donne un accroissement progressif des forces d'écartement et de blocage. Si selon une autre variante, au tronçon d'insertion fileté fait suite un taraudage dont le diamètre extérieur décrit une enveloppe cylindrique, une force maximale d'écartement et de blocage n'est pas dépassée et une sollicitation In a practical configuration, it is expected that the outer diameter of the insertion section will describe a conical envelope, which gives a progressive increase of the spacing and locking forces. If according to another variant, the threaded insertion section follows a thread whose outer diameter describes a cylindrical envelope, a maximum force of spacing and blocking is not exceeded and a solicitation
importante de la fixation vissée est rendue possible. important of the screwed fastener is made possible.
Dans une variante appréciée, il est prévu que l'insert fileté possède une bride sur le côté frontal opposé au tronçon d'insertion fileté. Lors du vissage dans la pièce de support, la bride peut être pressée contre sa In a preferred variant, it is provided that the threaded insert has a flange on the front side opposite to the threaded insertion section. When screwing into the support part, the flange can be pressed against its
surface extérieure, entraînant ainsi un blocage supplémen- outer surface, thus causing an additional blockage
taire par serrage axial de l'insert fileté. En outre, une pièce de montage peut prendre appui contre la bride, de sorte que les forces de fixation sont exclusivement by axial clamping of the threaded insert. In addition, a mounting piece can bear against the flange, so that the fixing forces are exclusively
transmises à la pièce de support par l'insert fileté. transmitted to the support member by the threaded insert.
Enfin, il est prévu, dans une variante pratique, que l'insert fileté présente des surfaces d'appui pour un outil de vissage, en particulier six pans en relief ou six pans creux ou une fente cruciforme, sur un côté frontal, de préférence sur un côté frontal pourvu d'une bride. D'autres détails et avantages de l'objet de Finally, it is provided, in a practical variant, that the threaded insert has bearing surfaces for a screwing tool, in particular hexagonally raised portions or hexagon socket or a cruciform slot, on a frontal side, preferably on a front side with a flange. Other details and advantages of the object of
l'invention ressortent de la description détaillée qui the invention is apparent from the detailed description which
suit, faite en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est une vue de face d'un insert fileté, partie en coupe; la figure 2 est une vue en coupe longitudinale d'une portion de filetage de ce même insert fileté; la figure 3 est une vue de dessous du même insert fileté; la figure 4 est une vue en coupe longitudinale du même insert fileté inséré dans une pièce de support; la figure 5 est une vue en coupe longitudinale followed, with reference to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a front view of a threaded insert, partly in section; Figure 2 is a longitudinal sectional view of a thread portion of the same threaded insert; Figure 3 is a bottom view of the same threaded insert; Figure 4 is a longitudinal sectional view of the same threaded insert inserted into a support piece; Figure 5 is a longitudinal sectional view
d'une fixation vissée avec le même insert fileté. a screwed fastener with the same threaded insert.
L'insert fileté 1 en forme de douille, représenté sur les figures 1 à 3, possède une tige 2 cylindrique présentant un filetage 3 de pas constant et d'angle de flanc constant. Sur un côté frontal, la tige d'insert 2 porte une bride 4 qui est pourvue de six pans en The threaded insert 1 in the form of a sleeve, shown in FIGS. 1 to 3, has a cylindrical rod 2 having a thread 3 of constant pitch and constant edge angle. On a front side, the insert rod 2 carries a flange 4 which is provided with hexagon
relief 5 pour la pose du filetage 3. relief 5 for threading 3.
D'un autre côté frontal de la tige d'insert 2 partent quatre fentes 6 droites qui sont uniformément réparties sur le pourtour de la tige d'insert 2 et qui s'étendent dans sa direction axiale, sur environ la moitié de sa longueur. La largeur des fentes 6 est égale au quart environ du diamètre de la tige d'insert 2 qui correspond au On the other front side of the insert rod 2 start four straight slots 6 which are uniformly distributed around the periphery of the insert rod 2 and which extend in its axial direction over approximately half of its length. The width of the slots 6 is equal to about one quarter of the diameter of the insert rod 2 which corresponds to the
diamètre du noyau du filetage 3.diameter of the thread core 3.
Dans la région fendue, le filetage 3 possède un tronçon d'insertion 3' dont le diamètre extérieur augmente avec la distance au côté frontal fendu. A l'extrémité intérieure des fentes 6, le tronçon fileté d'insertion 3' a atteint son diamètre extérieur maximal et le filetage 3 présente un profil triangulaire entièrement conformé. Le diamètre extérieur du tronçon d'insertion 3' décrit une enveloppe conique, de sorte que le profil du filetage entre le côté frontal fendu et l'extrémité intérieure de la fente est aplati à l'extérieur. Entre le tronçon fileté d'insertion 3' et la bride 4, le filetage 3 est réalisé comme filet de support 3" dont le diamètre In the split region, the thread 3 has an insertion section 3 'whose outer diameter increases with the distance to the split front side. At the inner end of the slots 6, the threaded insertion portion 3 'has reached its maximum outside diameter and the thread 3 has a fully formed triangular profile. The outer diameter of the insertion section 3 'describes a conical envelope, so that the profile of the thread between the split front end and the inner end of the slot is flattened on the outside. Between the insertion threaded portion 3 'and the flange 4, the thread 3 is formed as a support thread 3 "whose diameter
extérieur décrit une enveloppe cylindrique. outside describes a cylindrical envelope.
Enfin, l'insert fileté présente aussi un alésage 7 traversant comprenant un taraudage 8. Dans la région de la bride 4, l'alésage 7 est pourvu d'un chanfrein intérieur 9 qui a pour but de faciliter l'introduction d'une vis. Un chanfrein intérieur correspondant est formé, pour des raisons technologiques, également sur le côté Finally, the threaded insert also has a through bore 7 comprising a tapping 8. In the region of the flange 4, the bore 7 is provided with an inner chamfer 9 which is intended to facilitate the introduction of a screw . A corresponding inner chamfer is formed, for technological reasons, also on the side
frontal fendu de l'insert fileté 1. split front of the threaded insert 1.
Comme le montre la figure 4, l'insert fileté 1 est tout d'abord vissé dans un alésage 10 d'une pièce de support 11, pour réaliser une fixation vissée. Etant donné As shown in Figure 4, the threaded insert 1 is first screwed into a bore 10 of a support member 11, to achieve a screwed fastener. Given
que l'insert fileté 1 a lui même une fonction autotaraudan- that the threaded insert 1 itself has a self-tapping function
te, il n'a pas été usiné au préalable de taraudage à l'intérieur de l'alésage 10. Etant donné que le plus petit diamètre extérieur du filetage 3 correspond à peu près au diamètre intérieur de l'alésage au début du tronçon d'insertion fileté 3', avant la mise en place de l'insert fileté 1, et que le plus grand diamètre extérieur du filetage 3 est de beaucoup supérieur au diamètre intérieur de l'alésage, le filetage s'enfonce dans la paroi inté- rieure de l'alésage, lors du vissage. D'autre part, l'insert fileté 1 est légèrement comprimé radialement, dans la région des fentes 6, par les forces de réaction de la pièce de support 11. De ce fait, le diamètre intérieur du it has not been pre-machined before tapping inside the bore 10. Since the smaller outer diameter of the thread 3 corresponds approximately to the inside diameter of the bore at the beginning of the section d 3 ', before the fitting of the threaded insert 1, and that the largest outer diameter of the thread 3 is much greater than the inside diameter of the bore, the thread is inserted into the wall the bore, when screwing. On the other hand, the threaded insert 1 is slightly compressed radially, in the region of the slots 6, by the reaction forces of the support member 11. As a result, the internal diameter of the
taraudage 8 diminue vers les côtés frontaux fendus. tapping 8 decreases towards the split front sides.
La figure 5 montre qu'une vis 12, vissée ensuite dans l'insert fileté 1, écarte à nouveau celui-ci par suite de sa faible compressibilité dans la région des fentes 6, de sorte qu'il reprend sa forme initiale. De ce Figure 5 shows that a screw 12, then screwed into the threaded insert 1, spreads it again due to its low compressibility in the region of the slots 6, so that it returns to its original shape. From this
fait, le tronçon d'insertion 3' est pressé plus profondé- In fact, the insertion section 3 'is pressed deeper
ment dans la paroi intérieure de l'alésage 10 et on obtient un effet de serrage considérable sur le pourtour extérieur de l'insert fileté 1. Mais les forces de réaction de l'élément de support 11 se propagent à travers la paroi de la tige d'insert 2 jusqu'à la vis 12 et bloquent aussi in the inner wall of the bore 10 and a considerable clamping effect is obtained on the outer periphery of the threaded insert 1. But the reaction forces of the support member 11 propagate through the wall of the rod from insert 2 to screw 12 and also block
celle-ci dans l'assemblage vissé.this one in the screwed assembly.
En vissant à bloc la bride 4 contre une surface d'appui de la pièce de support 11, on obtient un By screwing the flange 4 against a bearing surface of the support piece 11, we obtain a
serrage axial de l'insert fileté 1 et un blocage supplémen- axial tightening of the threaded insert 1 and additional blocking
taire. La bride 4 forme à l'extérieur une surface d'appui pour une pièce de montage 13 qui est maintenue, d'autre part, par une tête 15 de la vis 12, par l'intermédiaire d'une rondelle 14. Même des forces importantes peuvent être transmises entre la pièce de montage 13 et la pièce de support 11, notamment parce que l'insert fileté 1 possède une grande résistance à l'extraction, du fait que le filet de support 3" pénètre profondément dans la pièce de silent. The flange 4 forms on the outside a bearing surface for a mounting piece 13 which is held, on the other hand, by a head 15 of the screw 12, via a washer 14. Even forces It can be transmitted between the mounting piece 13 and the support piece 11, in particular because the threaded insert 1 has a high resistance to extraction, because the support thread 3 "penetrates deeply into the workpiece.
support 11.support 11.
Un insert fileté suivant l'invention peut coopérer avec tout type de vis d'assemblage du commerce. Le matériau désigné par 9S Mn Pb 28K est un matériau apprécié A threaded insert according to the invention can cooperate with any type of commercial assembly screw. The material designated by 9S Mn Pb 28K is a popular material
pour l'insert fileté.for the threaded insert.
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