CH615252A5 - - Google Patents

Description

La présente invention concerne un dispositif de fixation et,

plus particulièrement, un dispositif de fixation moulé d'une seule pièce en matière plastique, dont la capacité de support des charges est accrue et la production facilitée.

Des dispositifs de fixation moulés d'une seule pièce en matière plastique du type décrit par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3651734 ont été rapidement utilisés partout dans l'industrie. Ils comprennent essentiellement une tête qui est destinée à être disposée à une première extrémité d'une ouverture, des éléments de verrouillage expansibles destinés à être placés à l'autre extrémité de l'ouverture et des éléments de jonction espacés et souples interposés entre eux.

Ces dispositifs comprennent par exemple des éléments de jonction relativement longs qui s'écartent radialement vers l'extérieur, bien au-delà des bords de l'ouverture, lorsque le dispositif de fixation est en position d'expansion et de verrouillage. En partculier, les éléments de verrouillage comprennent, par exemple, deux éléments basculants qui sont articulés l'un sur l'autre par leurs extrémités voisines et qui sont de ce fait mobiles entre une position aplatie dans laquelle ils peuvent être introduits par l'ouverture et une position d'expansion dans laquelle ils maintiennent le dispositif dans cette ouverture. Les éléments de jonction sont réunis aux éléments à bascule à des emplacements tels que, lorsque ces derniers prennent leur position d'expansion, les éléments de jonction sont repoussés relativement loin, radialement vers l'extérieur de leur emplacement radial en position aplatie, de sorte qu'ils se prolongent radialement vers l'extérieur bien au-delà des bords de l'ouverture. Du fait de cette structure, la plus grande partie de la charge qui est supportée par le dispositif de fixation l'est par les éléments de jonction relativement longs et relativement flexibles.

Bien que les dispositifs décrits par le brevet des Etats-Unis d'Amérique N° 3651734 précité se soient montrés extrêmement satisfaisants dans des applications très diverses, la présente invention concerne un dispositif que ses particularités rendent spécialement utile dans des applications qui nécessitent une capacité élevée de support des charges.

Le dispositif de fixation selon l'invention est défini dans la revendication 1. Sa structure a pour avantage d'améliorer la capacité de support des charges et la facilité de production du dispositif. En particulier, il peut être moulé d'une pièce en matière plastique. Dans un mode de réalisation avantageux, le corps comprend un canal central et les éléments en forme de pilier sont courbés radialement vers l'intérieur afin de pousser élastiquement les parois du canal contre un élément de retenue allongé qui y est introduit et afin de pousser élastiquement les bras vers une position de verrouillage dans laquelle ils sont décentrés.

L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples sur lesquels:

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

3

615 252

la fig. 1 est une coupe schématique d'un exemple de dispositif de fixation moulé d'une seule pièce en matière plastique de l'art antérieur;

la fig. 2 est une vue en perspective d'un premier mode de réalisation du dispositif de fixation selon l'invention et le représente dans son état au moment où il est moulé;

la fig. 3 est une élévation du dispositif de fixation de la fig. 2; la fig. 4 est une vue en plan de dessous du dispositif des fig. 2 et 3;

la fig. 5 est une coupe suivant la ligne A-A de la fig. 3 ;

la fig. 6 est une élévation d'un second mode de réalisation du dispositif de fixation de l'invention;

la fig. 7 est une vue en plan de dessous du dispositif de la fig. 6;

la fig. 8 est une coupe schématique du dispositif des fig. 6 et 7 et représente son mode d'utilisation en liaison avec un élément de retenue allongé;

la fig. 9 est une élévation d'un troisième mode de réalisation du dispositif de fixation de l'invention;

la fig. 10 est une vue en plan de dessous du dispositif de la fig. 9;

la fig. 11 est une élévation d'un quatrième mode de réalisation du dispositif de fixation de l'invention ;

la fig. 12A est une vue en plan du dispositif de la fig. 11 ;

la fig. 12B est une vue en perspective de l'un des bras du dispositif de la fig. 11;

les fig. 13A et 13B représentent un dispositif de fixation du type représenté sur la fig. 3 qui a été modifié par l'incorporation d'éléments de renforcement des bras ;

les fig. 14A et 14B représentent un dispositif de fixation du type représenté sur la fig. 9 qui a été modifié par l'incorporation d'un premier type d'élément de renforcement des bras;

les fig. 15A et 15B représentent un dispositif de fixation du type de la fig. 9, modifié par l'incorporation d'un second type d'élément de renforcement;

la fig. 16 représente un autre mode de réalisation de l'invention, et les fig. 17A et 17B représentent d'autres modes de réalisation de l'invention.

Par commodité, les mêmes éléments sont indiqués par les mêmes références numériques dans toutes les figures.

La fig. 1 est une coupe schématique d'un exemple de dispositif de fixation en matière plastique moulée de l'art antérieur qui le représente dans la configuration qu'il a lorsqu'il est moulé. Ce dispositif comprend une tête 1 destinée à être disposée à une première extrémité d'une ouverture 2, un élément de verrouillage expansible en forme de bras basculants 3a, 3b, destiné à être disposé à l'autre extrémité de l'ouverture et des éléments de jonction souples et espacés 4a, 4b interposés entre eux.

Les bras 3a et 3b sont articulés l'un sur l'autre à leurs extrémités voisines, de sorte qu'ils peuvent être déplacés entre une position aplatie 5 dans laquelle ils peuvent être introduits par l'ouverture 2 et une position d'expansion dans laquelle ils maintiennent le dispositif dans cette ouverture.

Les éléments de jonction 4a et 4b sont, par exemple, réunis aux bras à bascule 3a, 3b à des emplacements 6a, 6b tels que, lorsque les éléments basculants prennent leur position d'expansion, les éléments de jonction sont repoussés de leur position radiale aplatie assez loin radialement vers l'extérieur, de sorte qu'ils dépassent les bords de l'ouverture.

Bien que les dispositifs de fixation de ce type se soient montrés extrêmement satisfaisants dans des applications très diverses, la présente invention a pour but d'améliorer la capacité de support des charges et la facilité de production de ces dispositifs. En ce qui concerne leur capacité de support des charges, on voit sur la fig. 1 que la plus grande partie de la charge supportée par le dispoositif l'est par les éléments de jonction longs et souples 4a et 4b. De plus, les bras basculants 3a et 3b sont relativement minces sur la plus grande partie de leur longueur car, lorsqu'ils sont en position aplatie, ils doivent partager avec les éléments de jonction de grande longueur l'espace limité qui est disponible à l'intérieur de l'ouverture. Ces particularités limitent nécessairement la capacité de support des charges d'un dispositif de fixation d'une matière plastique élastique.

En ce qui concerne la facilité de leur production, on se rend compte facilement que les emplacements de jonction éloignés 6a et 6b nécessitent dans le moule des éléments en forme de bord de lame de couteau pour ménager les espaces 7a et 7b. Le moulage autour de ces éléments minces soulève l'une des plus grandes difficultés de la production de ces dispositifs et du fait de la chaleur qui se concentre aux endroits des bords en lame de couteau et qui affaiblit la matière plastique, le moulage a pour résultat de créer des points de faiblesse dans le dispositif.

La capacité de support des charges et la facilité de production du dispositif de fixation en matière moulée de l'invention sont améliorées en reliant les bras basculants au corps aux extrémités d'éléments en forme de pilier situés dans la région radialement voisine de la périphérie du corps ou à l'intérieur de celle-ci. Cette structure qui supprime la nécessité d'un moulage autour de bords minces en forme de lame de couteau permet à des bras basculants sensiblement rigides de supporter la plus grande partie de la charge. Les fig. 2 à 5 représentent un premier mode de réalisation de ce dispositif de fixation.

Il comprend une tête 10 qui a la forme générale d'un disque et un corps 12 qui est disposé au centre de la tête et qui se dresse sur celle-ci. Il comprend aussi des éléments de verrouillage indiqués d'une manière générale en 14.

Comme le montrent particulièrement les fig. 2 et 4, le corps qui est de section circulaire comprend deux éléments dressés diamétralement opposés 14 en forme de pilier qui sont décrits plus complètement ci-après. Des ailettes 16 qui sont espacées autour du corps 12 sont au nombre de 4 dans ce mode de réalisation particulier. Un canal central 18, qui passe par la tête et le corps, comprend une partie 20 de plus grand diamètre située à son extrémité tête et qui constitue un contre-alésage.

Les éléments de verrouillage comprennent deux bras 22 semblables qui ont chacun une longueur beaucoup plus grande que le diamètre du corps 12. Chaque bras comprend à son extrémité extérieure une surface doucement courbée 24 qui s'effile jusqu'à une extrémité 26. Les extrémités intérieures des bras sont évidées en 28 et les bras sont articulés l'un à l'autre par une bande solidaire relativement mince 30 qui leur permet de se rapprocher et de s'éloigner l'un de l'autre dans un plan vertical qui contient l'axe longitudinal du corps. Le canal central 18 se prolonge en 32 dans les régions voisines des bras 22 et par une ouverture de traversée 34 de la bande 30 qui est coaxiale au canal 18.

Au-dessous des bras, c'est-à-dire sur leur surface qui est la plus rapprochée de la tête, sont formés des éléments en forme de dent 36 dont la fonction sera expliquée plus complètement ci-après.

Les bras 22 sont articulés aux points A et B sur les éléments 14 en forme de pilier du corps. Les régions supérieures de ces éléments sont légèrement flexibles afin de permettre aux bras 22 de pivoter autour d'un pivot C situé sur la bande 30 et autour des pivots A et B.

L'extrémité supérieure du corps, c'est-à-dire son extrémité qui est la plus voisine des bras, est évidée en 38 de façon à loger les extrémités voisines ou extrémités intérieures des bras 22.

On voit sur les figures que les pivots A, B et C sont disposés aux sommets d'un triangle isocèle lorsque les éléments de verrouillage occupent leur position d'expansion, c'est-à-dire la position représentée sur les dessins. La ligne qui relie les pivots A et B constitue la base du triangle et les lignes AC, BC, ses côtés. Il convient de noter que la longueur des côtés AC et BC du triangle est supérieure à la moitié de la longueur de la base AB.

Pour utiliser le dispositif de l'invention, on force une ouverture dans une surface à l'intérieur de laquelle le dispositif doit

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

55

60

65

615 252

4

être fixé. Le mode de réalisation particulier de l'invention qui est représenté est destiné à constituer un ancrage dans lequel une vis peut être maintenue à l'intérieur d'un panneau qui ne pourrait normalement supporter la charge exercée sur une vis qui y serait .introduite directement, par exemple un panneau constitué d'un carreau de plâtre. L'ouverture forée dans ce panneau a une section légèrement supérieure à la section du corps du dispositif de fixation. Pour introduire ce dernier, les bras 22 sont repliés autour des pivots A, B et C de manière que leurs surfaces supérieures, c'est-à-dire leurs surfaces qui sont les plus éloignées de la tête 10, soient disposées face à face et que les bras soient parallèles à l'axe du corps du dispositif. Celui-ci est ensuite introduit dans l'ouverture de manière que les ailettes 16 s'enfoncent dans les bordures qui délimitent l'ouverture du panneau afin d'empêcher le dispositif de fixation de tourner s'il subit un couple.

On se rend compte que, comme l'indiquent les dessins, la longueur du corps, de la tête à la partie supérieure des éléments en forme de pilier, est approximativement égale à l'épaisseur du panneau sur lequel le dispositif doit être monté.

Lorsque les bras repliés occupent leur position rassemblée dans laquelle ils sont parallèles à l'axe du corps, le pivot C se déplace en travers de la ligne de base AB du triangle ABC et, à mesure que les bras s'écartent de l'extrémité de l'ouverture du panneau qui est opposée à celle par laquelle le dispositif de fixation est introduit, ils ont tendance à prendre leur position d'expansion. Lorsqu'une vis est introduite dans le dispositif de fixation, son extrémité avant qui bute contre la bande 30 provoque le déplacement du pivot C jusqu'à la position représentée sur la fig. 3. Sa tige remplit la plus grande partie de l'évidement situé à l'extrémité supérieure du corps entre les éléments en forme de pilier. Pendant ce mouvement des bras vers leur position d'expansion, la partie supérieure de chaque pilier 14 fléchit légèrement pour permettre au pivot C de se déplacer en travers du centre. Ces pivots s'écartent légèrement et, lorsque le pivot C se déplace en travers du centre, ils reviennent à la position représentée sur la fig. 3. Il convient de se rendre compte que le diamètre du canal 18 est plus faible que celui de la vis pour laquelle le dispositif de fixation est conçu, de sorte que la vis s'enfonce dans les parois latérales de ce canal pendant qu'elle est enfoncée dans le dispositif.

Les éléments en forme de dent 36 de la surface inférieure des bras 24 ont tendance à s'opposer à un déplacement de ces derniers vers une position rassemblée mais, bien entendu, la principale résistance à ce mouvement est due à ce que les bras sont en position de basculement ou de décentrement du fait de la position du pivot C.

Les fig. 6, 7 et 8 représentent un autre mode de réalisation de l'invention qui est sensiblement le même que celui des fig. 2 à 5, à l'exception du fait que les éléments 14 en forme de pilier comprennent des parties courbes 60a, 60b qui s'incurvent radialement vers l'intérieur et se raccordent à un canal central 18 de manière à constituer une partie 61 de surface réduite en section.

Ces parties courbes qui peuvent être appelées des ressorts ayant une mémoire exercent une force élastique qui pousse les bras 22 vers leur position décentrée de verrouillage lorsqu'ils ont été introduits en position aplatie dans une ouverture.

De plus, les parties courbes exercent une force élastique qui pousse les parois du canal central 18 contre un élément de retenue fileté et allongé qui y est introduit, par exemple la vis 80 sur la fig. 8. Du fait que les éléments en forme de pilier courbes sont poussés dans le canal, la partie de section réduite peut loger des éléments de retenue dont les diamètres sont compris dans une plage étendue. Si leur diamètre est trop grand, le canal peut être ouvert de force contre la poussée des éléments élastiques.

La rotation d'une vis filetée dans le canal central provoque un taraudage de la partie de section réduite qui améliore encore le maintien de la vis. Ce taraudage de la partie de surface réduite engendre une résistance qui s'oppose à une rotation exagérée de la vis et qui évite ainsi que les bras ne s'aplatissent du fait d'un décentrement excessif.

Les fig. 9 et 10 représentent un autre mode de réalisation de l'invention sensiblement identique à celui des fig. 6, 7 et 8 à 5 l'exception du fait que la partie évidée 38 du corps est arrondie de façon que la quantité de matière plastique qui se trouve dans cette région et qui est destinée à porter contre une vis soit maximale. Ce mode de réalisation se comporte de la même manière que celui des fig. 6 à 8.

10 Les dispositifs de fixation de ces trois premiers modes de réalisation qui sont représentés sur les fig. 2 à 10 sont, de préférence, des structures moulées d'une seule pièce en matière plastique. Ils sont, de préférence, réalisés par moulage dans leur position ouverte dans des moules à cavités multiples, par des techniques de 15 moulage par injection classiques.

Les fig. 11, 12A et 12B représentent un quatrième mode de réalisation de l'invention dans lequel des charnières véritables 110 et 111 sont disposées aux points de pivotement A et B. Comme le montre la fig. 12B, chaque bras comprend une butée en forme 20 d'épaulement 112 qui l'empêche de tourner au-delà de sa position ouverte au moment de l'introduction d'un élément de retenue allongé. Ce mode de réalisation peut être métallique dans le cas d'applications qui nécessitent une résistance élevée.

25 La fig. 13A représente un cinquième mode de réalisation de l'invention sensiblement identique à celui représenté sur la fig. 3, mais dans lequel un élément de renforcement rigide et allongé 130A, 130B est incorporé à chaque bras 22.

La fig. 13B est une vue en plan des éléments de renforcement 30 130A et 130B. Ces éléments sont de préférence métalliques, par exemple en acier, et sont incorporés au corps de matière plastique du dispositif de fixation par des techniques classiques de moulage des éléments rapportés.

La fig. 14A représente un sixième mode de réalisation de l'in-35 vention sensiblement identique à celui représenté sur la fig. 9,

mais dans lequel un élément de renforcement cintrable et ajouré 140 est assujetti en travers de la partie extérieure de chaque bras 22.

La fig. 14B est une vue en plan de l'élément de renforce-40 ment 140. Cet élément, qui peut être en un métal cintrable, comprend une ouverture 141 destinée à être alignée sur le canal central 18. De plus, des ouvertures 142 sont de préférence disposées de façon à permettre à la matière plastique de pénétrer pendant le moulage afin que l'élément 140 soit assujetti à la structure du dis-45 positif de fixation.

La fig. 15A représente un septième mode de réalisation de l'invention sensiblement identique à celui qui est représenté sur la fig. 9, mais qui comprend des éléments de renforcement analogues à des ressorts 150A, 150B, disposés dans les régions A et B où les so bras 22 sont articulés sur les éléments en forme de pilier du corps 12.

La fig. 15B est une vue en perspective de l'élément 150A qui peut, par exemple, être en acier à ressort. Cet élément peut être incorporé au corps par des techniques classiques de moulage des 55 éléments rapportés.

La fig. 16 représente un huitième mode de réalisation de l'invention semblable à celui qui est représenté sur la fig. 6, mais dans lequel les piliers, au lieu d'être courbés radialement vers l'intérieur par rapport au canal 18, comprennent des parties 160A et 160B 60 qui sont droites, mais inclinées radialement vers l'intérieur, et qui sont destinées à constituer une partie 61 de surface réduite en section. Cette structure inclinée remplit la même fonction que la structure courbe. Ces bras sont poussés élastiquement vers leur position de verrouillage lorsque le dispositif a été introduit dans 65 une ouverture. Bien que les articulations A et B soient situées radialement au voisinage du corps 12 dans la position rassemblée représentée en 161, ils sont bien dans la circonférence du corps dans sa position d'expansion.

5

615 252

La fig. 17A représente un neuvième mode de réalisation de l'invention semblable à celui représenté sur la fig. 6, mais dont les bras 22 ont une forme en section transversale qui accroît leur rigidité. En particulier, comme le montre la coupe de la fig. 17B,

chaque bras a, en section, la forme d'une poutre en I. Il convient 5 aussi de noter que, bien que la courbe des éléments en forme de pilier de la fig. 17A soit en sens opposé à la courbure des éléments correspondants de la fig. 6, ils se comportent sensiblement de la même manière dans les deux modes de réalisation, c'est-à-dire que les piliers sont des éléments analogues à des ressorts qui ouvrent 10 le dispositif de fixation et dont les parties sont poussées dans le canal central 18. Finalement, il convient de noter que, dans ce mode de réalisation comme dans celui de la fig. 16, les bras qui pivotent dans la position d'expansion sont radialement à l'intérieur du corps 12.

Des modifications peuvent être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. Par exemple, bien que le corps décrit soit cylindrique, il ne l'est que pour des raisons de commodité et il peut avoir n'importe quelle forme qui dépend de l'ouverture particulière par laquelle le corps doit passer et qui dépend aussi de considérations de moulage. Il convient aussi de se rendre compte que, bien que les modes de réalisation décrits et représentés soient conçus spécialement pour ancrer des vis, ils peuvent être adaptés facilement à diverses autres applications, depuis une simple structure de jonction en forme de manchette à un dispositif d'accrochage, suivant le rôle qui leur est imparti.

R

5 feuilles dessins

Claims (19)

1. 615 252

   2

   REVENDICATIONS

   1. Dispositif de fixation destiné à être maintenu dans une ouverture, le dispositif comprenant une tête, un élément de jonction qui s'introduit dans l'ouverture et, à l'extrémité de l'élément de jonction qui est éloignée de la tête, des éléments de verrouillage mobiles entre une position rassemblée dans laquelle le dispositif peut être introduit dans l'ouverture et une position d'expansion dans laquelle les éléments de verrouillage, en coopération avec un élément de retenue allongé inséré dans l'élément de jonction, empêchent le dispositif d'être enlevé de ladite ouverture, dispositif caractérisé en ce que l'élément de jonction est un corps longitudinal qui comprend deux éléments opposés en forme de pilier, les éléments de verrouillage étant deux bras basculants sensiblement rigides qui sont articulés sur les éléments en forme de pilier à des emplacements qui, dans le sens radial, sont sensiblement adjacents à la circonférence du corps ou situés à l'intérieur de celle-ci dans ladite position d'expansion, les bras étant articulés l'un sur l'autre, sur l'axe longitudinal du corps, par une bande solidaire flexible qui leur permet de se rapprocher jusqu'à leur position rassemblée et de s'éloigner l'un de l'autre jusqu'à leur position d'expansion, la longueur de chaque bras étant plus grande que la dimension en coupe dudit corps.
2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments en forme de pilier constituent des éléments élastiques qui poussent les bras dans leur position de verrouillage lorsqu'ils ont été introduits dans ladite ouverture.
3. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les éléments en forme de pilier sont courbés radialement vers l'intérieur afin de constituer lesdits éléments élastiques.
4. 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de pilier sont inclinés radialement vers l'intérieur de façon à constituer lesdits éléments élastiques.
5. 5. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'une région centrale du corps voisine des éléments de verrouillage est évidée de façon à loger des parties voisines des bras lorsque les éléments de verrouillage occupent leur position rassemblée.
6. 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que des parties des bras qui sont situées au voisinage du corps sont évi-dées afin de s'adapter facilement à la partie évidée dudit corps.
7. 7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite partie évidée du corps est arrondie.
8. 8. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps comprend un canal central destiné à loger l'élément de retenue allongé.
9. 9. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le corps comprend un canal central destiné à loger l'élément de tenue allongé et deux éléments en forme de pilier, diamétralement opposés, qui sont orientés radialement et qui pénètrent dans ledit canal central de façon à constituer une région de diamètre réduit dont la paroi porte contre ledit élément de retenue.
10. 10. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de pilier sont courbés radialement vers l'intérieur et pénètrent dans ledit canal central.
11. 11. Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que lesdits éléments en forme de pilier sont inclinés radialement vers l'intérieur et pénètrent dans ledit canal central.
12. 12. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des éléments en forme de dents sont disposés sur la surface des bras qui est voisine de la tête.
13. 13. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits bras sont articulés par des charnières sur lesdits éléments en forme de pilier du corps.
14. 14. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il est moulé d'une seule pièce en matière plastique.
15. 15. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des organes de renforcement métalliques et allongés sont incorporés intérieurement aux bras rigides qui sont en matière plastique.
16. 16. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des organes de renforcement métalliques et allongés sont fixés auxdits bras rigides qui sont en matière plastique.
17. 17. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des organes de renforcement métalliques en forme de ressorts sont disposés dans les régions où les bras sont articulés sur les éléments en forme de pilier du corps.
18. 18. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits bras ont une forme en section transversale qui augmente leur rigidité.
19. 19. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits bras ont la forme d'une poutre en I, en section transversale.