FR2699617A1 - Stud insert with threaded element - Google Patents
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Abstract
Description
Insert à douille et élément fileté
La présente invention concerne un insert comprenant une douille avec collerette et un élément fileté lié à la douille.Socket insert and threaded element
The present invention relates to an insert comprising a socket with a collar and a threaded element linked to the socket.
La douille de cet insert est destinée à être sertie dans un trou préperforé d'un support en matière tendre ou dure, notamment lorsque la face arrière du support n'est pas accessible. Ceci procure un tronçon dudit élément lié à la douille implantée qui saille de la face du support, afin de fixer le support sur une pièce au moyen par exemple d'un écrou lorsque ledit tronçon est fileté. The sleeve of this insert is intended to be crimped into a pre-punched hole in a support made of soft or hard material, in particular when the rear face of the support is not accessible. This provides a section of said element linked to the implanted socket which projects from the face of the support, in order to fix the support on a workpiece for example by means of a nut when said section is threaded.
Un tel insert est connu dans la technique antérieure et comporte en tant qu'élément fileté, une vis à tête plate circulaire et tige filetée. La tige filetée de la vis est emmanchée librement dans l'alésage lisse et uniforme de la douille. Such an insert is known in the prior art and comprises, as a threaded element, a screw with a circular flat head and a threaded rod. The threaded rod of the screw is freely fitted into the smooth and uniform bore of the sleeve.
L'extrémité de la douille à l'opposé de la collerette vient en appui contre la tête de la vis.The end of the sleeve opposite the flange bears against the head of the screw.
La douille est soudée en deux ou quatre points équirépartis sur sa périphérie à la tige filetée de la vis, sous la tête de vis, afin de créer des bossages correspondants internes à l'alésage de la douille qui-écrasent des portions de filets de la tige filetée. Cette liaison entre la tige et la douille bloque la vis en rotation dans la douille, ainsi qu'en translation grâce au maintien de la tête de vis contre l'extrémité de douille. The sleeve is welded at two or four points equally distributed on its periphery to the threaded rod of the screw, under the head of the screw, in order to create corresponding bosses internal to the bore of the sleeve which crush portions of threads of the threaded shaft. This connection between the rod and the bushing blocks the screw in rotation in the bushing, as well as in translation by holding the screw head against the bushing end.
Une telle liaison entre douille et élément fileté, tel que vis, ne résiste pas à un couple de serrage élevé exercé autour de la tige filetée après implantation de la douille dans le support, lors de la fixation de celui-ci sur ladite pièce et serrage de l'écrou. Les points de soudure peuvent céder et le blocage de la vis en rotation et en translation n'est plus assuré. Such a connection between socket and threaded element, such as a screw, does not withstand a high tightening torque exerted around the threaded rod after implantation of the socket in the support, when the latter is fixed on said part and tightening of the nut. The weld points may fail and the locking of the screw in rotation and in translation is no longer ensured.
D'autre part, un flambage de la douille apparaît sous la collerette de la douille après avoir subi un effort de compression exercé entre les extrémités de la douille pour fournir un renflement de sertissage pinçant le support avec la collerette. Le flambage diminue l'ancrage de la douille dans le support et fragilise la douille. On the other hand, a buckling of the sleeve appears under the collar of the sleeve after having undergone a compressive force exerted between the ends of the sleeve to provide a crimping bulge pinching the support with the collar. The buckling reduces the anchoring of the socket in the support and weakens the socket.
La présente invention vise à remédier aux inconvénients des inserts selon la technique antérieure, afin que le blocage en rotation et en translation de l'élément fileté dans la douille soit beaucoup plus résistant. The present invention aims to remedy the drawbacks of the inserts according to the prior art, so that the locking in rotation and in translation of the threaded element in the socket is much more resistant.
A cette fin, un insert comprenant une douille avec une collerette et un élément fileté lié à la douille, est caractérisé en ce que la douille comprend un alésage taraudé dans lequel est vissé un tronçon fileté de l'élément fileté, et ledit tronçon fileté comprend une gorge qui est remplie par une couronne de sertissage de l'alésage taraudé. To this end, an insert comprising a socket with a flange and a threaded element linked to the socket, is characterized in that the socket comprises a threaded bore in which a threaded section of the threaded element is screwed, and said threaded section comprises a groove which is filled by a crimping crown of the threaded bore.
Grâce à la conjugaison de - la liaison de la douille et de l'élément fileté par filetage et par gorge et couronne complémentaires, lequel élément fileté peut être une vis ou de préférence un goujon comme on le verra par la suite, la résistance de cette liaison contre tout effort de translation axiale et surtout de rotation axiale exercé sur le tronçon fileté de l'élément est incomparablement plus élevée que selon la technique antérieure. Thanks to the combination of - the connection of the sleeve and the threaded element by thread and by complementary groove and crown, which threaded element can be a screw or preferably a stud as will be seen below, the resistance of this connection against any axial translational force and especially axial rotation exerted on the threaded section of the element is incomparably higher than according to the prior art.
Cette résistance de liaison peut être encore accrue selon l'invention, lorsque la gorge a une profondeur plus grande que celle des filetages des tronçon fileté et alésage taraudé, et/ou lorsque la douille comprend un épaulement interne et l'élément fileté comprend un collet en butée contre l'épaulement, et/ou lorsqu'une extrémité du tronçon fileté est en butée contre une extrémité borgne de l'alésage taraudé. This connection resistance can be further increased according to the invention, when the groove has a greater depth than that of the threads of the threaded section and tapped bore, and / or when the sleeve comprises an internal shoulder and the threaded element comprises a collar. in abutment against the shoulder, and / or when one end of the threaded section is in abutment against a blind end of the threaded bore.
Selon un autre objectif, l'invention vise à éviter également le flambage dans les douilles d'insert. La douille comprend alors autour d'un alésage lisse, un premier tronçon externe, et un second tronçon externe de préférence cannelé, ledit second tronçon externe ayant un diamètre inférieur à celui dudit premier tronçon externe et étant situé entre le premier tronçon externe et un troisième tronçon externe entourant l'alésage taraudé. L'effort de compression exercé entre les extrémités de la douille n'est reporté que dans le second tronçon a déformer en renflement d'ancrage dans le support, sans flamber le premier tronçon sous la collerette. According to another objective, the invention aims to also avoid buckling in the insert sockets. The sleeve then comprises around a smooth bore, a first external section, and a second external section, preferably grooved, said second external section having a diameter less than that of said first external section and being located between the first external section and a third external section surrounding the threaded bore. The compressive force exerted between the ends of the sleeve is only transferred to the second section to be deformed as an anchoring bulge in the support, without flaming the first section under the flange.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de plusieurs réalisations préférées de l'invention, en référence aux dessins annexés correspondants dans lesquels
- la figure 1 est une vue longitudinale d'un goujon d'insert. selon une première réalisation de l'invention;
- la figure 2 est une demi-vue longitudinale et une demi-vue en coupe axiale d'une douille d'insert selon la première réalisation;
- la figure 3 est une vue d'un insert selon la première réalisation de l'invention, dans laquelle le goujon est en vue longitudinale et la douille est en demi-vue longitudinale et en demi-vue en coupe axiale;
- la figure o est une vue d'un insert selon la première réalisation de l'invention, implanté dans un trou préperforé d'un support; et
- la figure 5 est une vue analogue à la figure 3, relative à un insert selon une seconde réalisation de l'invention.Other characteristics and advantages of the present invention will appear more clearly on reading the following description of several preferred embodiments of the invention, with reference to the corresponding appended drawings in which
- Figure 1 is a longitudinal view of an insert stud. according to a first embodiment of the invention;
- Figure 2 is a longitudinal half-view and a half-view in axial section of an insert socket according to the first embodiment;
- Figure 3 is a view of an insert according to the first embodiment of the invention, in which the stud is in longitudinal view and the sleeve is in longitudinal half-view and in half-view in axial section;
- Figure o is a view of an insert according to the first embodiment of the invention, located in a pre-punched hole in a support; and
- Figure 5 is a view similar to Figure 3, relating to an insert according to a second embodiment of the invention.
Un insert selon l'invention comprend un goujon 1 et une douille taraudée 2 qui sont tous deux métalliques, cylindriques, et symétriques axialement, et qui sont montrés séparemment aux figures 1 et 2 avant leur assemblage. An insert according to the invention comprises a stud 1 and a threaded socket 2 which are both metallic, cylindrical, and axially symmetrical, and which are shown separately in Figures 1 and 2 before their assembly.
En référence à la figure 1, un goujon d'insert 1 selon une première réalisation comprend un premier tronçon fileté 10, un second tronçon fileté 11 ayant un même diamètre que le premier tronçon selon la réalisation illustrée à la figure 1, et un collet 12 ayant un diamètre supérieur à celui des deux tronçons et séparant ces derniers. Le second tronçon fileté présente une gorge en vé 13 ayant une profondeur supérieure à celle du filetage du tronçon 11, et de préférence ayant une largeur de plusieurs pas de filetage, et un bout 14, par exemple pointu tronconique. Selon d'autres variantes, les tronçons filetés 10 et ll ont des diamètres différents , et la gorge 13 a un profil semi-circulaire, rectangulaire ou trapézoïdal. With reference to FIG. 1, an insert stud 1 according to a first embodiment comprises a first threaded section 10, a second threaded section 11 having the same diameter as the first section according to the embodiment illustrated in FIG. 1, and a collar 12 having a diameter greater than that of the two sections and separating the latter. The second threaded section has a V-shaped groove 13 having a depth greater than that of the thread of the section 11, and preferably having a width of several thread pitches, and a tip 14, for example a frustoconical point. According to other variants, the threaded sections 10 and 11 have different diameters, and the groove 13 has a semi-circular, rectangular or trapezoidal profile.
En référence à la figure 2, une douille d'insert 2 selon la première réalisation présente extérieurement depuis une extrémité vers une autre extrémité, une ' collerette 20 ayant une tranche cannelée droite ou conique 21, un premier tronçon externe lisse 22, un second tronçon externe 23 cannelé longitudinalement, ou bien moleté, ayant un diamètre sensiblement inférieur à celui du premier tronçon 22, et un troisième tronçon externe lisse 24 ayant un diamètre inférieur à celui du second tronçon. With reference to FIG. 2, an insert socket 2 according to the first embodiment presents externally from one end to another end, a flange 20 having a straight or conical fluted edge 21, a first smooth external section 22, a second section external 23 longitudinally grooved, or else knurled, having a diameter substantially smaller than that of the first section 22, and a third smooth external section 24 having a diameter smaller than that of the second section.
Intérieurement, la douille d'insert 2 comprend un alésage lisse 25 débouchant au niveau de la collerette 21 et constituant une chambre de déformation, et un alésage taraudé 26 débouchant à l'extrémité de la douille opposée à la collerette 21 et constituant une zone de liaison au goujon. Les alésages 25 et 26 sont séparés par un épaulement interne d'appui 27. L'alésage lisse 25 s'étend sur une longueur au moins supérieure à celle du collet de goujon 12 et est entouré complètement par les premier et second tronçons 22 et 23 de diamètres sensiblement différents. Le diamètre de l'alésage 25 est tel que le collet 12 puisse y pénétrer librement ou de préférence à glissement doux. L'alésage taraudé 26 offre un diamètre inférieur à celui de l'alésage lisse 25 et s'étend depuis l'épaulement d'appui 27 jusqu'à l'autre extrémité opposée à la collerette 20. Internally, the insert sleeve 2 comprises a smooth bore 25 opening at the flange 21 and constituting a deformation chamber, and a threaded bore 26 opening at the end of the sleeve opposite the flange 21 and constituting a zone of connection to the stud. The bores 25 and 26 are separated by an internal support shoulder 27. The smooth bore 25 extends over a length at least greater than that of the stud collar 12 and is completely surrounded by the first and second sections 22 and 23 of appreciably different diameters. The diameter of the bore 25 is such that the collar 12 can enter it freely or preferably with a smooth sliding. The threaded bore 26 has a smaller diameter than that of the smooth bore 25 and extends from the support shoulder 27 to the other end opposite the flange 20.
L'alésage 26 est taraudé de manière complémentaire au filetage du second tronçon fileté de goujon 11 et sensiblement sur. la longueur de celui-ci.The bore 26 is tapped in a complementary manner to the thread of the second threaded section of stud 11 and substantially on. the length of it.
La figure 3 montre la douille 2 et le goujon 1 qui sont assemblés suivant les étapes suivantes, pour constituer un insert 3 selon l'invention, avant la pose de l'insert. Figure 3 shows the sleeve 2 and the stud 1 which are assembled according to the following steps, to form an insert 3 according to the invention, before installing the insert.
Le tronçon fileté de goujon 11 traverse l'alésage lisse 25 de la douille pour être vissé dans l'alésage taraudé 26 de la douille jusqu'à ce que le collet 12 bute contre l'épaulement interne d'appui 27. Selon la réalisation illustrée à la figure 3, la moitié environ du premier tronçon fileté 10 du goujon saille devant la collerette 20, et le bout 14 du goujon saille seulement devant l'autre extrémité de la douille 2. The threaded section of stud 11 crosses the smooth bore 25 of the bushing to be screwed into the threaded bore 26 of the bushing until the collar 12 abuts against the internal bearing shoulder 27. According to the illustrated embodiment in FIG. 3, approximately half of the first threaded section 10 of the stud projects in front of the flange 20, and the end 14 of the stud projects only in front of the other end of the socket 2.
La douille 2 est alors sertie au moyen d'une ou plusieurs molettes tournantes depuis la surface cylindrique du troisième tronçon lisse 24 et au droit de la gorge 13 afin que le métal de douille repousse par les molettes remplisse complètement la gorge de goujon 13 et forme une couronne 30 sertissant circulairement le tronçon fileté 11. Le sertissage permet un blocage en translation axiale du goujon 1 par rapport à la douille 2 d'autant plus efficace que la gorge 13 est profonde et large. En outre, le blocage en translation du goujon 1 est accru grâce aux appuis antagonistes du collet 12 contre l'épaulement interne 27 et de la couronne 30 contre la gorge 13. Le filetage du tronçon de goujon 11 et le taraudage de l'alésage 26 contribuent au blocage en rotation du goujon par rapport à la douille. The sleeve 2 is then crimped by means of one or more rotary knobs from the cylindrical surface of the third smooth section 24 and at the level of the groove 13 so that the sleeve metal pushes back by the knobs completely fills the stud groove 13 and forms a crown 30 circularly crimping the threaded section 11. The crimping allows locking in axial translation of the stud 1 relative to the sleeve 2 all the more effective as the groove 13 is deep and wide. In addition, the locking in translation of the stud 1 is increased by virtue of the opposing supports of the collar 12 against the internal shoulder 27 and of the crown 30 against the groove 13. The threading of the stud section 11 and the tapping of the bore 26 contribute to the locking in rotation of the stud relative to the sleeve.
L'insert 3 ainsi constitué est prêt à être implanté dans un trou préperforé d'un support 40 ayant par exemple une épaisseur sensiblement égale à la longueur du premier tronçon lisse de douille 22, au niveau du trou. The insert 3 thus formed is ready to be implanted in a pre-punched hole in a support 40 having for example a thickness substantially equal to the length of the first smooth sleeve section 22, at the level of the hole.
En référence maintenant à la figure 4, un insert 3 selon l'invention est implanté dans un trou préperforé 41 du support 40 avec un diamètre sensiblement égal au premier tronçon lisse de douille 22. L'implantation de l'insert est effectuée par exemple au moyen d'un outil manuel ou hydropneumatique approprié. Cet outil comporte une tige coulissante à visser autour du tronçon fileté 10 pour tirer le tronçon de goujon 11 et le tronçon de douille 24 en direction de la collerette 20 à l'encontre d'un appui de l'outil contre cette collerette et ainsi pour créer un effort de compression sur les tronçons de douille 22 et 23. Referring now to FIG. 4, an insert 3 according to the invention is implanted in a pre-punched hole 41 of the support 40 with a diameter substantially equal to the first smooth section of socket 22. The implantation of the insert is carried out for example at using a suitable hand or hydropneumatic tool. This tool includes a sliding rod to be screwed around the threaded section 10 to pull the stud section 11 and the socket section 24 in the direction of the flange 20 against a support of the tool against this flange and thus for create a compressive force on the bushing sections 22 and 23.
Après cette traction, le tronçon cannelé 23 de la douille est déformé en un renflement 28 en forme de bulbe circulaire, et bien souvent lorsque le support 40 est en matériau relativement tendre, la collerette 20 a légèrement pénétré à force dans le support 40, comme montré à la figure 4. Grâce à la différence d'épaisseur entre les tronçons 22 et 23, l'effort de compression est appliqué sur le second tronçon de douille 23 de plus faible épaisseur afin que les cannelures de celui-ci pénètrent partiellement dans la matière du support 40, et un flambage du tronçon de douille 22 subissant également la compression soit évité, le tronçon 22 demeurant droit.After this traction, the grooved section 23 of the sleeve is deformed into a bulge 28 in the shape of a circular bulb, and very often when the support 40 is made of relatively soft material, the collar 20 has slightly penetrated by force into the support 40, as shown in Figure 4. Thanks to the difference in thickness between the sections 22 and 23, the compressive force is applied to the second sleeve section 23 of smaller thickness so that the grooves thereof penetrate partially into the material of the support 40, and a buckling of the bushing section 22 also undergoing compression is avoided, the section 22 remaining straight.
Lors de l'implantation de l'insert, les cannelures du tronçon 23 ainsi que celles de la collerette 20 ancrent l'insert dans le support 40 pour lui permettre de résister à des couples de rotation élevés, lors de l'étape de vissage suivante. During the implantation of the insert, the grooves of the section 23 as well as those of the flange 20 anchor the insert in the support 40 to allow it to withstand high torques during the next screwing step. .
A cet effet, la face de la collerette 20 adjacente au tronçon 22 peut être cannelée ou moletée. To this end, the face of the flange 20 adjacent to the section 22 can be grooved or knurled.
Une autre pièce 42 a un trou 43 traversé par le tronçon de goujon saillant pour être fixée sur le support 40 au moyen d'un écrou 44 vissé sur le tronçon fileté 10 du goujon d'insert et plaquant la pièce 42 contre la collerette 20 et pratiquement contre le support. Selon d'autre variante, le tronçon saillant 10 du goujon peut être lisse, et comporte une gorge ou un . trou diamétral pour y loger respectivement un clip circulaire ou une goupille plaquant la pièce 42 contre la collerette 20. Another piece 42 has a hole 43 crossed by the protruding stud section to be fixed to the support 40 by means of a nut 44 screwed onto the threaded section 10 of the insert stud and pressing the piece 42 against the flange 20 and practically against the support. According to another variant, the protruding section 10 of the stud can be smooth, and has a groove or a. diametral hole for respectively accommodating a circular clip or a pin pressing the part 42 against the flange 20.
Selon une seconde réalisation montrée à la figure 5, un insert 3a comprend un goujon la et une douille 2a dont les différentes parties analogues a celles du goujon 1 et de la douille 2 sont désignées par des repères numériques identiques, mais auxquels sont adjoints la lettre a. According to a second embodiment shown in FIG. 5, an insert 3a comprises a stud 1a and a socket 2a, the different parts of which are similar to those of the stud 1 and of the socket 2 are designated by identical reference numerals, but to which are added the letter at.
Le goujon la ne comprend plus de collet 12 lorsque les tronçons filetés 10a et lîa ont un même diamètre, comme montré à la figure 5. Selon une autre variante les tronçons 10a et lla sont séparés par un épaulement qui peut être prévu pour coopérer ou non avec l'épaulement interne 27a de la douille 2a. Le goujon la comprend une gorge 13a, et un bout 14a, ici plat. The stud 1a no longer comprises a collar 12 when the threaded sections 10a and lîa have the same diameter, as shown in FIG. 5. According to another variant, the sections 10a and lla are separated by a shoulder which can be provided to cooperate or not with the internal shoulder 27a of the sleeve 2a. The stud la comprises a groove 13a, and a tip 14a, here flat.
La douille 2a est analogue à la première douille 2, à l'exception de son extrémité 28a opposée à la collerette 20a. En effet, l'extrémité 28a est pleine, et l'alésage taraudé 26a est borgne et terminé par une extrémité 29a qui est conique selon la figure 5, mais qui est en général complémentaire ou sensiblement analogue au profil du bout de goujon 14a, par exemple conique, tronconique, bombé, semisphérique, etc.. The socket 2a is similar to the first socket 2, with the exception of its end 28a opposite the flange 20a. Indeed, the end 28a is full, and the tapped bore 26a is blind and terminated by an end 29a which is conical according to FIG. 5, but which is generally complementary or substantially similar to the profile of the end of stud 14a, by conical, frustoconical, domed, semispherical example, etc.
Pour constituer et implanter le second insert 3a, il est procédé au sertissage d'une couronne 30a de la douille 2a dans la gorge 13a du goujon la et à la rétraction du tronçon cannelé 23a en un renflement similaire au bulbe 28 montré à la figure 4, d'une manière analogue aux étapes decrites en référence aux figures 3 et 4. Toutefois, lors de l'assemblage préalable du goujon la et de la douille 2a, le tronçon fileté lîa est vissé dans l'alésage taraude borgne 26a jusqu'à ce que le bout de goujon 14a bute contre l'extrémité 29a de l'alésage borgne. Le couple bout 14a/extrémité 29a a ainsi une fonction équivalente au couple collet 12/épaulement 27 en relation avec le couple gorge/couronne de sertissage, par rapport au blocage en translation du goujon la. To constitute and implant the second insert 3a, a crown 30a of the sleeve 2a is crimped into the groove 13a of the stud 1a and the grooved section 23a is retracted into a bulge similar to the bulb 28 shown in FIG. 4 , in a manner analogous to the steps described with reference to FIGS. 3 and 4. However, during the prior assembly of the stud la and of the sleeve 2a, the threaded section lîa is screwed into the blind tapped bore 26a up to that the end of stud 14a abuts against the end 29a of the blind bore. The end 14a / end 29a couple thus has a function equivalent to the collar 12 / shoulder 27 couple in relation to the groove / crimping ring couple, with respect to the locking in translation of the stud la.
En outre, après implantation, l'extrémité 28a de la douille non débouchante comparativement à la douille 26 percée complétement longitudinalement empêche toute infiltration de corps étranger, tel que liquide notamment, derrière le support 40, susceptible de nuire à la longévité du support lorsqu'il est creux. In addition, after implantation, the end 28a of the non-opening bushing compared to the bushing 26 pierced completely longitudinally prevents any infiltration of foreign bodies, such as liquid in particular, behind the support 40, liable to harm the longevity of the support when it is hollow.
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| FR (1) | FR2699617B1 (en) |
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Also Published As
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| FR2699617B1 (en) | 1995-02-17 |
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