FR2740184A1 - Method of filling captive nut to panel - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention a essentiellement pour objet un procédé de fixation d'un écrou encagé flottant sur une pièce quelconque. The present invention essentially relates to a method of fixing a floating caged nut on any part.
Elle vise également un assemblage d'un tel écrou encagé flottant et d'une pièce telle que par exemple un panneau ou une tôle, obtenu à l'aide de ce procédé. It also relates to an assembly of such a floating caged nut and of a part such as for example a panel or a sheet, obtained using this process.
On a déjà proposé depuis un certain temps des écrous encagés comprenant une cage dans laquelle est monté plus ou moins flottant un écrou, laquelle cage est fixée sur la pièce par l'intermédiaire d'un manchon retenu dans la cage entre celle-ci et l'écrou. It has already been proposed for some time caged nuts comprising a cage in which is mounted more or less floating a nut, which cage is fixed on the part by means of a sleeve retained in the cage between the latter and the 'nut.
Plus précisément, le manchon fait saillie de la cage du côté opposé à l'écrou pour pouvoir être introduit dans un orifice de la pièce, ce après quoi l'extrémité du manchon traversant la pièce est rivetée sur ladite pièce. More specifically, the sleeve projects from the cage on the side opposite the nut so that it can be introduced into an orifice in the part, after which the end of the sleeve passing through the part is riveted to said part.
Un tel mode de fixation présente un certain nombre d' inconvénients. Such a method of attachment has a number of drawbacks.
Tout d'abord le manchon doit présenter une certaine longueur, qui est supérieure à l'épaisseur de la pièce, de façon à permettre le rivetage, et dans la pièce, il faut prévoir un fraisage au niveau du trou traversé par le manchon de façon à permettre la réception de la collerette résultant du rivetage du manchon sur la pièce pour que cette dernière ne comporte pas de surépaisseur. First of all, the sleeve must have a certain length, which is greater than the thickness of the part, so as to allow riveting, and in the part, provision must be made for milling at the hole through which the sleeve passes. to allow the reception of the flange resulting from the riveting of the sleeve on the part so that the latter does not include any additional thickness.
De plus, un tel rivetage de la cage d'écrou sur la pièce n'empêche pas que, sous l'effet d'un couple de serrage imposé à l'écrou, la cage subit une rotation sur la pièce, ce qu'il convient absolument d'éviter comme on le comprend. In addition, such riveting of the nut cage on the workpiece does not prevent that, under the effect of a tightening torque imposed on the nut, the cage undergoes rotation on the workpiece, which it absolutely avoid as understood.
Pour remédier à cet inconvénient, il a été proposé de munir la cage d'au moins une extension avec ergot pénétrant dans un orifice supplémentaire ménagé dans la pièce, de sorte que la cage ne peut plus tourner par rapport à cette dernière. To remedy this drawback, it has been proposed to provide the cage with at least one extension with lug penetrating an additional orifice provided in the part, so that the cage can no longer rotate relative to the latter.
Mais il en résulte que la prévision de ce trou supplémentaire ne peut qu'affaiblir la pièce, c'est-à-dire réduire sa résistance à la fatigue. But it follows that the provision of this additional hole can only weaken the part, that is to say reduce its resistance to fatigue.
Aussi, la présente invention a pour but de remédier notamment aux inconvénients ci-dessus en proposant un procédé de fixation qui ne nécessite qu'un trou unique dans la pièce pour la fixation de la cage et qui empêche toute rotation possible de la cage d'écrou par rapport à la pièce, de sorte qu'ainsi on augmente la résistance à la fatigue de ladite pièce, puisque celle-ci n'aura pas besoin de comporter un ou plusieurs trous supplémentaires. Also, the object of the present invention is to remedy in particular the above drawbacks by proposing a fixing method which requires only a single hole in the part for fixing the cage and which prevents any possible rotation of the cage. nut relative to the part, so that the fatigue strength of said part is increased, since the latter will not need to include one or more additional holes.
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fixation sur une pièce quelconque, telle que panneau ou tôle par exemple, d'un écrou encagé comprenant une cage dans laquelle est monté flottant un écrou, la cage étant fixée sur la pièce par l'intermédiaire d'un manchon retenu dans la cage et faisant saillie de celle-ci du côté opposé à l'écrou pour pouvoir être introduit dans un orifice de la pièce, caractérisé en ce que l'écrou étant hors de sa cage et le manchon étant introduit dans l'orifice de la pièce, on fait passer une tige à extrémité en forme d'olive dans le manchon de façon à réaliser une expansion radiale de ce manchon pour ainsi effectuer une précontrainte sur toute la surface commune du manchon et de la paroi de l'orifice de la pièce, afin que cette précontrainte assure la fixation par serrage sans rotation possible du manchon et de la cage sur la pièce, ce après quoi on remonte l'écrou dans sa cage. To this end, the subject of the invention is a method of fixing to any part, such as a panel or sheet metal, for example, a caged nut comprising a cage in which a nut is mounted floating, the cage being fixed to the part. by means of a sleeve retained in the cage and projecting therefrom on the side opposite the nut so as to be able to be introduced into an orifice in the part, characterized in that the nut being out of its cage and the sleeve being introduced into the orifice of the part, an olive-shaped end rod is passed through the sleeve so as to achieve a radial expansion of this sleeve so as to effect a prestress over the entire common surface of the sleeve and of the wall of the orifice of the part, so that this prestress ensures fixing by tightening without possible rotation of the sleeve and the cage on the part, after which the nut is reassembled in its cage.
Suivant une autre caractéristique de ce procédé, l'extrémité en forme d'olive de la tige est d'abord introduite à l'état non expansé dans le manchon du côté de la partie de la cage formant réceptacle pour l'écrou de façon à pouvoir traverser ledit manchon et se situer au delà de celui-ci, puis on fait subir à l'extrémité en forme d'olive une expansion radiale pour qu'elle réalise, au retrait de la tige à travers le manchon, l'expansion radiale dudit manchon et la précontrainte précitée. According to another characteristic of this process, the olive-shaped end of the rod is first introduced in the unexpanded state into the sleeve on the side of the part of the cage forming a receptacle for the nut so as to being able to cross said sleeve and be located beyond it, then the olive-shaped end is subjected to a radial expansion so that it achieves, upon withdrawal of the rod through the sleeve, the radial expansion of said sleeve and the aforementioned prestress.
On précisera encore ici que le manchon précité est un cylindre à paroi lisse ou ondulée. It will also be specified here that the aforementioned sleeve is a cylinder with a smooth or corrugated wall.
Cette invention vise encore un assemblage d'une pièce quelconque telle que panneau ou tôle et d'un écrou encagé flottant, obtenu par le procédé répondant aux caractéristiques ci-dessus. This invention also relates to an assembly of any part such as a panel or sheet and of a floating caged nut, obtained by the process meeting the above characteristics.
Cet assemblage présente notamment l'avantage d'éviter toute rotation possible de la cage d'écrou par rapport à la pièce sur laquelle elle est montée. This assembly has the particular advantage of avoiding any possible rotation of the nut cage relative to the part on which it is mounted.
Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux dans la description détaillée qui suit et se réfère aux dessins annexés, donnés uniquement à titre d'exemple, et dans lesquels
- les figures 1 à 5 illustrent successivement et en coupe axiale les différentes étapes de fixation de l'écrou encagé sur une pièce formant un panneau par exemple
- les figures 6 et 7 illustrent respectivement, en perspective, deux modes de réalisation de manchon retenant la cage d'écrou sur la pièce formant panneau
- la figure 8 est une vue en perspective illustrant un mode de réalisation d'écrou encagé pouvant être fixé sur une pièce grâce au procédé de l'invention ; et
- la figure 9 est encore une vue en perspective, mais montrant un autre mode de réalisation d'écrou encagé susceptible d'être fixé sur une pièce à l'aide du procédé de l'invention.However, other characteristics and advantages of the invention will appear better in the detailed description which follows and refers to the appended drawings, given solely by way of example, and in which
- Figures 1 to 5 illustrate successively and in axial section the different steps of fixing the nut caged on a part forming a panel for example
- Figures 6 and 7 respectively illustrate, in perspective, two embodiments of the sleeve retaining the nut cage on the panel part
- Figure 8 is a perspective view illustrating an embodiment of a caged nut that can be fixed to a part using the method of the invention; and
- Figure 9 is still a perspective view, but showing another embodiment of a cage nut capable of being fixed to a part using the method of the invention.
On voit sur les figures annexées une cage 1 susceptible d'être retenue par un manchon 2 contre une pièce P et dans laquelle peut être monté flottant un écrou repéré d'une manière générale en 4. We see in the appended figures a cage 1 capable of being retained by a sleeve 2 against a part P and in which a floating nut can be mounted, generally identified at 4.
La fixation de l'écrou encagé qui vient d'être brièvement décrite sera maintenant expliquée en se reportant successivement aux figures 1 à 5. The fixing of the caged nut which has just been briefly described will now be explained with reference successively to FIGS. 1 to 5.
Comme on le voit clairement sur la figure 1, le manchon 2 retenant la cage 1 est tout d'abord introduit dans un orifice unique 3 ménagé au travers du panneau P, ledit manchon ne s'étendant pas au delà de l'épaisseur du panneau
P.As can be clearly seen in FIG. 1, the sleeve 2 retaining the cage 1 is firstly introduced into a single orifice 3 formed through the panel P, said sleeve not extending beyond the thickness of the panel
P.
Sur la figure 2, on voit une tige 7 avec extrémité en forme d'olive 8 qui est introduite, du côté de la cage 1, dans le manchon 2, suivant la direction matérialisée par la flèche F. In Figure 2, we see a rod 7 with olive-shaped end 8 which is introduced, on the side of the cage 1, in the sleeve 2, in the direction materialized by the arrow F.
La tige 7 est avancée par son extrémité en forme d'olive 8 au-delà du trou unique 3, comme on le voit bien sur la figure 3. Ceci est parfaitement possible car, dans sa partie la plus large, l'extrémité en forme d'olive 8 présente un diamètre extérieur légèrement plus petit que le diamètre intérieur du manchon 2. The rod 7 is advanced by its olive-shaped end 8 beyond the single hole 3, as can be seen in FIG. 3. This is perfectly possible because, in its widest part, the shaped end olive 8 has an outside diameter slightly smaller than the inside diameter of the sleeve 2.
Comme cela se voit également sur la figure 3, une bouterolle ou analogue 6 est en quelque sorte enfilée sur la tige 7 et applique l'ensemble manchon 2-cage 1 sur la pièce
P.As can also be seen in Figure 3, a snap or the like 6 is somehow threaded onto the rod 7 and applies the sleeve 2-cage assembly 1 to the workpiece
P.
Il est à noter ici que, suivant un exemple de réalisation, l'extrémité en forme d'olive 8 de la tige 7 est formée de plusieurs secteurs qui, lorsqu'on utilise un poinçon ou analogue repéré en 9 sur la figure 4, permet l'expansion radiale de ladite extrémité en forme d'olive 8. It should be noted here that, according to an exemplary embodiment, the olive-shaped end 8 of the rod 7 is formed of several sectors which, when using a punch or the like marked at 9 in FIG. 4, allows the radial expansion of said olive-shaped end 8.
Dès lors, lorsque cette extrémité se trouve dans la position visible sur la figure 3, on insère le poinçon en question 9 sur l'extrémité 8, ce qui provoque l'expansion radiale des secteurs composant l'olive, de sorte que cette dernière possédera un diamètre extérieur, dans sa partie la plus large, qui est légèrement supérieur au diamètre intérieur du manchon 2. Therefore, when this end is in the position visible in Figure 3, we insert the punch in question 9 on the end 8, which causes the radial expansion of the sectors making up the olive, so that the latter will have an outer diameter, in its widest part, which is slightly greater than the inner diameter of the sleeve 2.
Ceci étant fait, et comme on le voit sur la figure 4, on exerce une traction sur la tige 7, comme matérialisé par la flèche G, de sorte que l'extrémité en forme d'olive 8 va provoquer une expansion radiale du manchon 2, étant bien entendu que l'ensemble manchon 2-cage 1 sera maintenu par la bouterolle 6. This being done, and as seen in FIG. 4, a pull is exerted on the rod 7, as materialized by the arrow G, so that the olive-shaped end 8 will cause a radial expansion of the sleeve 2 , it being understood that the 2-cage sleeve assembly 1 will be held by the chuck 6.
Cette expansion radiale que l'on peut aussi appeler dudgeonnage va réaliser une précontrainte sur toute la surface entre le manchon 2 et la paroi de l'orifice 3 de la pièce P. Une telle précontrainte assurera avantageusement la fixation par serrage sans rotation possible du manchon 2 et de la cage 1 associée à ce manchon, sur la pièce P. This radial expansion, which can also be called expansion, will provide prestressing over the entire surface between the sleeve 2 and the wall of the orifice 3 of the part P. Such prestressing will advantageously ensure the fixing by tightening without possible rotation of the sleeve. 2 and the cage 1 associated with this sleeve, on the part P.
La fixation étant réalisée et l'olive 8 étant retirée du manchon 2, on introduit alors l'écrou 4 dans la cage 1, comme montré par la flèche H sur la figure 5, étant entendu qu'un tel écrou et sa cage 1 peuvent revêtir différentes formes de réalisation, comme on le décrira plus loin en se reportant aux figures 8 et 9. The fixing being carried out and the olive 8 being removed from the sleeve 2, the nut 4 is then introduced into the cage 1, as shown by the arrow H in FIG. 5, it being understood that such a nut and its cage 1 can take different embodiments, as will be described later with reference to Figures 8 and 9.
Comme il apparaît clairement sur les figures 6 et 7, le manchon 2 retenu dans la cage 1 se compose d'une partie cylindrique solidaire d'une platine 2a de forme polygonale, par exemple carrée, correspondant à celle de la cage 1, de sorte que ledit manchon sera solidaire en rotation de ladite cage. As it clearly appears in FIGS. 6 and 7, the sleeve 2 retained in the cage 1 consists of a cylindrical part secured to a plate 2a of polygonal shape, for example square, corresponding to that of the cage 1, so that said sleeve will be integral in rotation with said cage.
Sur la figure 6, on voit que la surface cylindrique du manchon 2 est lisse, tandis que sur la figure 7, cette surface est ondulée et forme en quelque sorte des lobes 2b. In FIG. 6, it can be seen that the cylindrical surface of the sleeve 2 is smooth, while in FIG. 7, this surface is wavy and somehow forms lobes 2b.
Une telle configuration ondulée peut être utile dans le cas où la pièce P serait en un matériau tel que l'expansion radiale du manchon dans l'orifice 3 ne permettrait pas une excellente retenue de l'écrou encagé à l'encontre des forces de rotation qui lui seraient imparties.Such a corrugated configuration can be useful in the case where the part P is made of a material such that the radial expansion of the sleeve in the orifice 3 would not allow excellent retention of the caged nut against the forces of rotation. that would be assigned to him.
Sur la figure 8, on a montré à titre d'exemple un écrou encagé susceptible d'être fixé sur la pièce P selon le procédé décrit précédemment. In Figure 8, there is shown by way of example a caged nut capable of being fixed on the part P according to the method described above.
Il s'agit d'un ensemble comportant quatre pièces, à savoir : la cage 1 en forme de U dont les deux ailes la sont chacune munies d'orifices 10 ; le manchon 2 avec sa platine 2a logée dans le fond de la cage 1 ; une autre cage 20 en forme de U comportant des languettes 21 coopérant avec les orifices 10 de la cage 1 qui reçoit la cage 20 ; et l'écrou 4 reçu dans la cage 20 formant en quelque sorte un panier pour cet écrou afin de pouvoir le sortir de la cage 1 pour le remplacer. It is an assembly comprising four parts, namely: the U-shaped cage 1, the two wings of which are each provided with orifices 10; the sleeve 2 with its plate 2a housed in the bottom of the cage 1; another U-shaped cage 20 comprising tongues 21 cooperating with the orifices 10 of the cage 1 which receives the cage 20; and the nut 4 received in the cage 20 in a way forming a basket for this nut in order to be able to take it out of the cage 1 to replace it.
On voit bien sur la figure 8 que la cage 20 comporte deux pattes opposées 22 qui, lorsqu'on les pince, font sortir les languettes 21 des orifices 10 et permettent par conséquent l'extraction de la cage 20 avec l'écrou 4 de la cage 1. It can be seen in FIG. 8 that the cage 20 has two opposite tabs 22 which, when pinched, bring the tongues 21 out of the orifices 10 and consequently allow the cage 20 to be extracted with the nut 4 from the cage 1.
C'est ce type d'écrou encagé que l'on a représenté schématiquement sur la partie droite de la figure 5. It is this type of caged nut that is shown schematically on the right-hand side of FIG. 5.
Sur la figure 9, on voit un autre mode de réalisation d'écrou 4 monté flottant dans sa cage 1. Ici, l'ensemble forme trois pièces, à savoir la cage 1, le manchon 2 avec sa platine 2a logée dans la cage 1, et l'écrou 4 dont l'orifice taraudé est quelque peu déformé pour permettre un autofreinage. In Figure 9, we see another embodiment of nut 4 mounted floating in its cage 1. Here, the assembly forms three parts, namely the cage 1, the sleeve 2 with its plate 2a housed in the cage 1 , and the nut 4, the threaded orifice of which is somewhat deformed to allow self-braking.
La fixation sur la pièce P s'effectue selon le procédé de l'invention, de la façon suivante. Les branches ou ailes 23 de la cage 1 sont en position verticale ou relevée, de sorte que l'écrou 4 se trouve hors de la cage 1. On fixe le manchon 2 avec la cage 1 dans le trou 3 de la pièce P, comme expliqué précédemment en se reportant aux figures 1 à 4. Une fois la fixation réalisée, l'écrou 4 est placé dans sa cage 1 entre les branches 23 de la cage, lesquelles branches sont ensuite rabattues vers l'axe de l'écrou qui est ainsi maintenu prisonnier et flottant dans la cage 1, comme on le voit bien sur la figure 9. The attachment to the part P is carried out according to the method of the invention, as follows. The branches or wings 23 of the cage 1 are in a vertical or raised position, so that the nut 4 is outside the cage 1. The sleeve 2 is fixed with the cage 1 in the hole 3 of the part P, as explained above with reference to FIGS. 1 to 4. Once the attachment has been made, the nut 4 is placed in its cage 1 between the arms 23 of the cage, which arms are then folded down towards the axis of the nut which is thus kept captive and floating in the cage 1, as can be seen in FIG. 9.
On a donc réalisé suivant l'invention une fixation pour écrou encagé flottant sur une pièce quelconque, laquelle fixation empêche toute rotation possible de l'écrou encagé par rapport à la pièce, ne nuit aucunement à la résistance à la fatigue de la pièce et peut être effectuée rapidement et sans coût de main-d'oeuvre excessif. Thus, according to the invention, a fixing for a caged nut floating on any part has been produced, which fixing prevents any possible rotation of the caged nut with respect to the part, does not in any way harm the fatigue resistance of the part and can be performed quickly and without excessive labor costs.
Il est important d'ajouter ici que la pièce sur laquelle sera effectué la fixation de l'écrou encagé comportera un trou unique qui non seulement n'affectera pas sensiblement la résistance à la fatigue de la pièce, ce qui serait le cas si celle-ci devait comporter plusieurs trous pour la fixation, mais la paroi du trou dans la pièce sera aussi fortement précontrainte ce qui contribue encore à augmenter la résistance à la fatigue de ladite pièce. It is important to add here that the part on which the fixing of the caged nut will be carried out will comprise a single hole which not only will not appreciably affect the fatigue resistance of the part, which would be the case if it this should have several holes for fixing, but the wall of the hole in the part will also be highly prestressed which further contributes to increasing the fatigue strength of said part.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisation décrits et illustrés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. Of course, the invention is in no way limited to the embodiments described and illustrated which have been given only by way of example.
C'est ainsi que l'on pourrait envisager la fixation d'écrous encagés dont la forme de réalisation serait autre que celles décrites et représentées. This is how one could envisage fixing caged nuts, the embodiment of which would be other than those described and shown.
L'invention comprend donc tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre des revendications qui suivent. The invention therefore includes all the technical equivalents of the means described as well as their combinations if these fall within the scope of the claims which follow.
Claims (4)
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| FR9512525A FR2740184B1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | METHOD FOR FIXING A NECK NUT FLOATING ON ANY PIECE AND ASSEMBLY OBTAINED BY THIS METHOD |
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| FR2740184B1 FR2740184B1 (en) | 1998-01-09 |
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Family Applications (1)
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| FR9512525A Expired - Lifetime FR2740184B1 (en) | 1995-10-24 | 1995-10-24 | METHOD FOR FIXING A NECK NUT FLOATING ON ANY PIECE AND ASSEMBLY OBTAINED BY THIS METHOD |
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| FR2740184B1 (en) | 1998-01-09 |
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