FR3017429A1 - BLIND CRIMP NUT ON A SUPPORT - Google Patents
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Abstract
Écrou à sertir en aveugle sur un support, comprenant une tête d'appui (2) et un fût creux (3), le fût creux (3) comprenant un tronçon anti-rotation (4) adjacent à la tête d'appui (2) et de forme externe polygonale, un tronçon taraudé (5) de réception d'un élément fileté, et un tronçon de sertissage (6) situé entre le tronçon anti-rotation (4) et le tronçon taraudé (5), le tronçon de sertissage (6) étant destiné à être déformé lors d'une opération de sertissage de l'écrou sur le support, le tronçon de sertissage (6) comportant une série de fentes longitudinales (8) s'étendant le long d'un axe longitudinal (B) du fût creux (3).Crimp nut blindly on a support, comprising a bearing head (2) and a hollow shaft (3), the hollow shaft (3) comprising an anti-rotation section (4) adjacent to the bearing head (2) ) and of polygonal outer shape, a threaded portion (5) for receiving a threaded element, and a crimping section (6) situated between the anti-rotation section (4) and the threaded section (5), the section of crimping device (6) being adapted to be deformed during a crimping operation of the nut on the support, the crimping section (6) having a series of longitudinal slots (8) extending along a longitudinal axis (B) of the hollow shaft (3).
Description
Écrou à sertir en aveugle sur un support Domaine technique de l'invention L'invention concerne un écrou à sertir en aveugle sur un support. État de la technique Un écrou à sertir en aveugle est un écrou destiné à être solidarisé par sertissage sur un support. Un écrou à sertir comporte une tête d'appui destinée à venir en contact avec une première face du support et un fût creux configuré pour être inséré dans un trou traversant du support. Le fût creux comprend un tronçon de sertissage destiné à être déformé sous l'action d'une force axiale de traction pour former un bourrelet qui vient en appui contre la deuxième face du support, de manière à coincer le support pour assurer le maintien de l'écrou au support. En outre, l'écrou est serti en aveugle, c'est-à-dire que l'écrou est serti au niveau de la deuxième face du support et sans avoir accès à cette deuxième face. De manière générale, le fût d'un écrou à sertir en aveugle comporte un tronçon taraudé de réception d'un élément fileté, l'élément fileté permettant d'exercer la force de traction axiale, sur le fût creux, nécessaire pour déformer le tronçon de sertissage. En particulier, lorsque le support est réalisé en un matériau thermodurcissable ou thermoplastique, l'écrou à sertir doit induire peu de contraintes en compression afin de ne pas déformer le support lors de l'opération de sertissage. Il existe des écrous adaptés à ces matériaux, comme par exemple des écrous comprenant un tronçon moleté anti-rotation muni d'orifices traversant débouchant dans la lumière du fût creux. Les orifices traversant permettent d'ajuster de façon optimale l'écrou lorsque le trou traversant du support n'est pas parfaitement rond. Mais de tels écrous ne sont pas adaptés à des supports qui supportent peu de contraintes. Il existe également des écrous dont le fût est lisse. Par exemple, on peut citer la demande de brevet EP 1918596 qui divulgue un écrou à sertir en aveugle comprenant une partie déformable munie de trous pour affaiblir la paroi de la partie déformable. Mais dans ce cas, la résistance à la rotation de l'écrou à sertir sur le support est faible. Certains écrous peuvent être fendus, afin de former des rabats lors de l'opération de sertissage, chaque rabat offrant une surface large portante sur la deuxième face non accessible du support. De tels rabats permettent d'améliorer la résistance à la traction sur l'écrou serti sur le support. Mais ces écrous ne sont pas suffisamment adaptés à des matériaux ne supportant pas, ou peu de contraintes en compression, en particulier des matériaux résistant à une compression inférieure ou égale à 200 MPa, tels que des matériaux époxy renforcés de fibres de carbone, ou encore des matériaux en vinyl ester renforcés de fibres de verre. Objet de l'invention Un objet de l'invention consiste à pallier les inconvénients cités ci-avant, et en particulier à fournir un écrou à sertir en aveugle qui induit peu de contraintes en compression sur le support sur lequel il est serti, en particulier des contraintes inférieures ou égales à 200 MPa. Un autre objet de l'invention est de fournir un écrou ayant une tenue à l'anti- rotation suffisante tout en minimisant les contraintes sur le support. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un écrou à sertir en aveugle sur un support, comprenant une tête d'appui et un fût creux, le fût creux comprenant un tronçon anti-rotation adjacent à la tête d'appui et de forme externe polygonale, un tronçon taraudé de réception d'un élément fileté, et un tronçon de sertissage situé entre le tronçon anti-rotation et le tronçon taraudé, le tronçon de sertissage étant destiné à être déformé lors d'une opération de sertissage de l'écrou sur le support.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION The invention relates to a nut to be crimped blindly on a support. State of the art A blind crimping nut is a nut intended to be secured by crimping on a support. A crimp nut has a bearing head for engaging a first face of the holder and a hollow barrel configured to be inserted into a through hole of the holder. The hollow shaft comprises a crimping section intended to be deformed under the action of an axial traction force to form a bead which abuts against the second face of the support, so as to jam the support to ensure the maintenance of the nut to support. In addition, the nut is crimped blind, that is to say that the nut is crimped at the second side of the support and without access to this second face. In general, the barrel of a blind crimping nut comprises a threaded portion for receiving a threaded element, the threaded element making it possible to exert the axial traction force, on the hollow barrel, necessary to deform the section. crimping. In particular, when the support is made of a thermosetting or thermoplastic material, the crimping nut must induce few compressive stresses so as not to deform the support during the crimping operation. There are nuts adapted to these materials, such as nuts including an anti-rotation knurled section provided with through holes opening into the hollow barrel lumen. The through holes allow to optimally adjust the nut when the through hole of the support is not perfectly round. But such nuts are not suitable for supports that support few constraints. There are also nuts whose barrel is smooth. For example, patent application EP 1918596 discloses a blind crimping nut comprising a deformable portion provided with holes for weakening the wall of the deformable part. But in this case, the resistance to rotation of the crimp nut on the support is low. Some nuts may be slit to form flaps during the crimping operation, each flap having a large bearing surface on the second non-accessible side of the support. Such flaps can improve the tensile strength on the nut crimped on the support. But these nuts are not sufficiently adapted to non-supporting materials, or few compression stresses, in particular materials resistant to compression less than or equal to 200 MPa, such as epoxy materials reinforced with carbon fibers, or fiberglass-reinforced vinyl ester materials. OBJECT OF THE INVENTION An object of the invention is to overcome the disadvantages mentioned above, and in particular to provide a blind crimping nut which induces few compressive stresses on the support on which it is crimped, in particular stresses less than or equal to 200 MPa. Another object of the invention is to provide a nut having sufficient anti-rotation resistance while minimizing the stresses on the support. According to one aspect of the invention, there is provided a blind crimp nut on a support, comprising a bearing head and a hollow shaft, the hollow shaft comprising an anti-rotation section adjacent to the support head and outer polygonal shape, a threaded portion for receiving a threaded element, and a crimping section located between the anti-rotation section and the threaded section, the crimping section being intended to be deformed during a crimping operation of the nut on the support.
Le tronçon de sertissage comporte une série de fentes longitudinales s'étendant le long d'un axe longitudinal du fût creux. Les fentes longitudinales ainsi créées au niveau du tronçon de sertissage permettent de générer des lignes de faiblesse dans la section du fût creux, ce qui diminue l'effort de sertissage pour fixer l'écrou à un support sans risquer de fragiliser le support. Un tel écrou permet ainsi d'assurer un maintien anti-rotation de l'écrou sur le support tout en diminuant les efforts lors du sertissage.The crimping section has a series of longitudinal slots extending along a longitudinal axis of the hollow shaft. The longitudinal slots thus created at the crimping section can generate lines of weakness in the section of the hollow shaft, which reduces the crimping force for fixing the nut to a support without the risk of weakening the support. Such a nut thus makes it possible to maintain the rotation of the nut on the support while decreasing the forces during crimping.
Le tronçon de sertissage peut comporter une première partie adjacente au tronçon anti-rotation et une deuxième partie située entre la première partie et le tronçon taraudé, les fentes longitudinales étant situées uniquement dans la deuxième partie.The crimping section may comprise a first part adjacent to the anti-rotation section and a second portion located between the first part and the tapped section, the longitudinal slots being located only in the second part.
Ainsi, la première partie est dépourvue de fente et elle possède une épaisseur de paroi plus importante que la deuxième partie, ce qui lui confère une résistance supérieure à la déformation par rapport à la deuxième partie. La première partie se comporte alors comme un tronçon de limitation d'effort pour réduire les déformations du support. En effet, la deuxième partie limite les efforts exercés sur le support lors du sertissage. Selon un mode de réalisation, chaque fente débouche dans la lumière du fût creux.Thus, the first portion is slot-free and has a greater wall thickness than the second portion, which gives it greater resistance to deformation than the second part. The first part then behaves as a stretch limiting section to reduce the deformations of the support. Indeed, the second part limits the forces exerted on the support during crimping. According to one embodiment, each slot opens into the hollow barrel lumen.
Selon un autre mode de réalisation, chaque fente est une fente borgne. L'écrou peut être réalisé en acier ou en aluminium.According to another embodiment, each slot is a blind slot. The nut can be made of steel or aluminum.
Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1, illustre schématiquement une vue en coupe partielle selon l'axe A-A d'un mode de réalisation d'un écrou à sertir en aveugle selon l'invention ; la figure 2, illustre schématiquement une vue de dessous de l'écrou de la figure 1 ; la figure 3, illustre de façon schématique une vue de dessous d'un orifice traversant d'un support ; et la figure 4, illustre de façon schématique une vue latérale de l'écrou de la figure 1 serti sur un support. Description détaillée Sur les figures 1 et 2, on a représenté un écrou 1 à sertir en aveugle sur un support. L'écrou 1 comporte une tête d'appui 2 et un fût creux 3. Le fût creux 3 comporte un tronçon anti-rotation 4, un tronçon taraudé 5 et un tronçon de sertissage 6. Le tronçon anti-rotation 4 est adjacent à la tête d'appui 2 et a une forme externe polygonale, par exemple carrée, hexagonale, et de préférence octogonale. En outre, le tronçon anti-rotation 4 n'est pas déformable pour des contraintes de compression inférieures ou égales à 200 MPa. Le tronçon de sertissage 6 est, quant à lui, destiné à être déformé lors d'une opération de sertissage de l'écrou 1 sur le support. En outre, le tronçon de sertissage 6 est situé entre le tronçon anti-rotation 4 et le tronçon taraudé 5. En d'autres termes, le tronçon taraudé 5 est situé à l'extrémité de l'écrou 1 opposée à la tête d'appui 2. Le tronçon taraudé 5 comporte un taraudage 7 destiné à recevoir un élément fileté qui coopère avec le taraudage 7 pour exercer une force de traction axiale, selon un axe longitudinal B du fût creux 3. La traction axiale exercée par l'élément fileté déforme le tronçon de sertissage 6 pour former un bourrelet C de sertissage, comme illustré à la figure 4. Le bourrelet C de sertissage ainsi formé permet de coincer le support avec la tête d'appui 2 pour fixer l'écrou 1 au support. En particulier, le tronçon taraudé 5 n'est pas non plus déformable pour des contraintes de compression inférieures ou égales à 200 MPa. De préférence, l'épaisseur de la paroi du tronçon de sertissage 6 est inférieure à celle du tronçon taraudé 5, de manière à permettre la formation d'un bourrelet C de maintien de l'écrou 1 sur le support lors de l'opération de sertissage. En particulier, le tronçon de sertissage 6 comporte une série de fentes longitudinales 8 s'étendant le long de l'axe longitudinal B du fût creux 3. Chaque fente 8 créée dans la paroi du tronçon de sertissage 6 permet de diminuer la résistance de l'écrou 1 à la déformation, en particulier à la déformation axiale selon l'axe longitudinal B du fût creux 3. En effet, les fentes longitudinales 8 permettent de diminuer l'effort de sertissage de l'écrou 1 sur le support, car elles créent des lignes de faiblesse dans la section du fût creux 3, lors de l'arc- boutement du fût creux 3 qui a lieu lors du sertissage. Par exemple, chaque fente 8 débouche dans la lumière 9 du fût creux 3. Selon un autre mode de réalisation, chaque fente 8 est une fente borgne. Grâce à la série de fentes 8, le tronçon de sertissage 6 est particulièrement adapté pour se déformer lors de contraintes en compression inférieures ou égales à 200 MPa. Par ailleurs, Le tronçon de sertissage 6 comporte une première partie 10 adjacente au tronçon anti-rotation 4 et une deuxième partie 11 située entre la première partie 10 et le tronçon taraudé 5. De préférence, les fentes longitudinales 8 sont uniquement situés dans la deuxième partie 11 du tronçon de sertissage 6. La présence de la première partie 10 du tronçon de sertissage 6 permet d'éloigner les fentes longitudinales 8 par rapport au tronçon anti- io rotation 4. En particulier, l'épaisseur du tronçon anti-rotation 4 correspond à celle du support sur lequel l'écrou est destiné à être serti. Ainsi, les fentes longitudinales 8 se trouvent situées au-delà du support, et en particulier au-delà de la deuxième face non accessible du support, lorsque l'écrou 1 est inséré dans le support. Dans ce cas, comme illustré à la figure 4, la position des fentes 15 longitudinales 8 garantit une formation du bourrelet C de sertissage contre le support permettant de diminuer les contraintes de compression lors du sertissage. L'écrou 1 peut être réalisé en acier ou en aluminium. Sur la figure 3, on a représenté un trou traversant 12 situé dans un support 13. 20 Le fût creux 3 est inséré dans le trou traversant 12 et le tronçon anti-rotation 4 s'ajuste avec la forme du trou traversant 12. Le trou traversant 12 a, par exemple, une forme octogonale qui coopère avec la forme externe octogonale du tronçon anti-rotation 4 du fût creux 3. Ainsi, le tronçon anti-rotation est particulièrement adapté au trou traversant 12 pour bloquer la rotation de l'écrou 25 1 inséré dans support 13. La forme polygonale du tronçon anti-rotation 4 offre une tenue suffisante à la rotation de l'écrou 1 sur le support 13 sans induire des contraintes de compression excessives lors du sertissage de l'écrou 1.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Other advantages and features will emerge more clearly from the following description of particular embodiments of the invention given by way of non-limiting example and represented in the accompanying drawings, in which: FIG. schematically a partial sectional view along the axis AA of an embodiment of a blind crimping nut according to the invention; Figure 2 schematically illustrates a bottom view of the nut of Figure 1; Figure 3 schematically illustrates a bottom view of a through hole of a support; and FIG. 4 schematically illustrates a side view of the nut of FIG. 1 crimped onto a support. DETAILED DESCRIPTION In FIGS. 1 and 2, there is shown a nut 1 to be crimped blindly on a support. The nut 1 comprises a bearing head 2 and a hollow shaft 3. The hollow shaft 3 comprises an anti-rotation section 4, a tapped section 5 and a crimping section 6. The anti-rotation section 4 is adjacent to the support head 2 and has a polygonal outer shape, for example square, hexagonal, and preferably octagonal. In addition, the anti-rotation section 4 is not deformable for compression stresses less than or equal to 200 MPa. The crimping portion 6 is, for its part, intended to be deformed during a crimping operation of the nut 1 on the support. In addition, the crimping section 6 is located between the anti-rotation section 4 and the threaded section 5. In other words, the threaded section 5 is located at the end of the nut 1 opposite the head of the thread. 2. The threaded portion 5 comprises a tapping 7 intended to receive a threaded element which cooperates with the tapping 7 to exert an axial tensile force along a longitudinal axis B of the hollow shaft 3. The axial traction exerted by the threaded element deforms the crimping portion 6 to form a bead C crimping, as shown in Figure 4. The bead C crimping thus formed allows to wedge the support with the support head 2 to secure the nut 1 to the support. In particular, the threaded portion 5 is also not deformable for compressive stresses less than or equal to 200 MPa. Preferably, the thickness of the wall of the crimping section 6 is less than that of the threaded section 5, so as to allow the formation of a bead C for holding the nut 1 on the support during the operation of crimping. In particular, the crimping section 6 comprises a series of longitudinal slots 8 extending along the longitudinal axis B of the hollow shaft 3. Each slot 8 created in the wall of the crimping section 6 reduces the resistance of the crimping element. nut 1 to the deformation, in particular the axial deformation along the longitudinal axis B of the hollow shaft 3. In fact, the longitudinal slots 8 can reduce the crimping force of the nut 1 on the support, because they create lines of weakness in the section of the hollow drum 3, during the arching of the hollow shaft 3 which takes place during crimping. For example, each slot 8 opens into the slot 9 of the hollow shaft 3. According to another embodiment, each slot 8 is a blind slot. Thanks to the series of slots 8, the crimping section 6 is particularly adapted to deform under compressive stresses less than or equal to 200 MPa. Furthermore, the crimping section 6 comprises a first portion 10 adjacent to the anti-rotation section 4 and a second portion 11 located between the first portion 10 and the tapped portion 5. Preferably, the longitudinal slots 8 are located only in the second part 11 of the crimping section 6. The presence of the first part 10 of the crimping section 6 makes it possible to move the longitudinal slots 8 away from the anti-rotation section 4. In particular, the thickness of the anti-rotation section 4 corresponds to that of the support on which the nut is to be crimped. Thus, the longitudinal slots 8 are located beyond the support, and in particular beyond the second non-accessible side of the support, when the nut 1 is inserted into the support. In this case, as illustrated in FIG. 4, the position of the longitudinal slots 8 guarantees formation of the crimping bead C against the support making it possible to reduce the compression stresses during crimping. The nut 1 can be made of steel or aluminum. FIG. 3 shows a through-hole 12 situated in a support 13. The hollow drum 3 is inserted into the through-hole 12 and the anti-rotation section 4 adjusts with the shape of the through-hole 12. The hole 12a through, for example, an octagonal shape which cooperates with the octagonal outer shape of the anti-rotation section 4 of the hollow shaft 3. Thus, the anti-rotation section is particularly adapted to the through hole 12 to block the rotation of the nut. The polygonal shape of the anti-rotation section 4 provides sufficient resistance to the rotation of the nut 1 on the support 13 without inducing excessive compressive stresses during crimping of the nut 1.
Sur la figure 4, on a représenté l'écrou 1 défini aux figures 1 et 2, monté sur le support 13 défini à la figure 3, après une opération de sertissage. Le bourrelet C de sertissage, résultant de la déformation du tronçon de sertissage 6, assure le maintien de l'écrou 1 sur le support 13. Lors du sertissage, le tronçon anti- rotation 4 ne se déforme pas et il n'y a pas de gonflement de la forme polygonale. Le sertissage n'engendre donc pas de contraintes radiales sur le support 13. En d'autres termes, seul le tronçon de sertissage 6 subit les effets du sertissage, ce qui évite la formation d'une contrainte axiale importante due à la formation du bourrelet de sertissage C. Plus particulièrement, les première et deuxième parties 10, 11 se déforment par sertissage pour former le bourrelet C. L'écrou à sertir défini ci-avant est particulièrement adapté pour l'industrie automobile, ou l'industrie aéronautique, qui souhaite utiliser des écrous à sertir en aveugle présentant les avantages décrits ci-avant, à savoir une diminution des contraintes en compression dues au sertissage.In Figure 4, there is shown the nut 1 defined in Figures 1 and 2, mounted on the support 13 defined in Figure 3, after a crimping operation. The crimping bead C, resulting from the deformation of the crimping section 6, maintains the nut 1 on the support 13. During crimping, the anti-rotation section 4 does not deform and there is no swelling of the polygonal shape. The crimping does not generate radial stresses on the support 13. In other words, only the crimping portion 6 undergoes the effects of crimping, which avoids the formation of a significant axial stress due to the formation of the bead more particularly, the first and second parts 10, 11 deform by crimping to form the bead C. The crimping nut defined above is particularly suitable for the automotive industry, or the aircraft industry, which wish to use blind rivet nuts having the advantages described above, namely a reduction in compressive stresses due to crimping.
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