Brevet FR2508990A1 — publié le 19830107

La présente invention a pour objet un élément de fixation en matière plastique, permettant l'assemblage d'éléments quelconques sur un support pouvant avoir des épais- seurs differentes et perforé d'un orifice cylindrique. Dans l'application de ces pièces de fixation , L'élément à fixer est généralement plus ou moins élastique ou compressible de par sa structure ou sa composition. Il existe des pièces de fixation qui comportent des nervures pdriphériques circulaires espacées le long d'un corps cylindrique ou comportant des ailettes espacees sur un corps cylindrique ou cruciforme . Jusqu'à present, ces pièces présentent des inconvénients. Elles sont bien souvent assemblées sur des chaînes de production dans l'industrie, et doivent se monter aisément, sans précautions exagérées. A l'heure actuelle, si ces pièces sont introduites de biais, ceci provoque bien souvent le cisaillement ou la rupture des nervures périphériques circulaires, ou des ailettes. Un autre inconvénient est que ces pièces ne peuvent pas satisfaire à des efforts d'introduction faible et à une résistance à l'extraction élevée comme exigé par les cahiers des charges. Actuellement, les pièces connues ont un effort d'introduction presque égal à l'extraction. La présente invention constitue une évolution de ce genre de pièces qui remédie à ces inconvénients. L'élément de fixation en matière thermoplastique selon l'invention comprend un corps central, montrant une extrémité de forme adéquate correspondant à l'orifice circulaire de réception et une tête de retenue étudiée en fonction du besoin de l'élément à fixer. Le corps offre une section générale rectangulaire dont les deux petits côtés sont de forme sensiblement complémentaire au diamètre de l'orifice du support. Le corps selon l'invention présente des ailettes de forme étudiée et de position inclinée de sorte que, lors de l'emmanchement de la pièce dans le support, ces ailettes fléchissent aisément lorsqu'elles prennent appui sur la paroi de l'orifice du support . La géométrie d'extrémité de ces ailettes permet un passage facile au travers de cet orifice. Par ailleurs lorsque les ailettes se détendent derrière le support, elles tendent à se mettre dans un plan parallèle au support ce qui leur permet d'augmenter leur surface de contact sous le support et donne un effort d'arrachement plus important dès qu'une traction se produits D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description qui va suivre faite en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en élivation d'une pièce selon l'invention La figure 2 est une vue en élévation et coupe partielle de la pièce assemblée retenant l'élément à fixer sur son support La figure 2A est une vue en coupe selon le plan du support représenté à la figure 2 La figure 3 est une vue en élévation partielle montrant la pièce au miment où elle est présentée dans l'orifice du support; La figure 4 est une vue en coupe selon le plan du support montrant les ailettes sur l'orifice au moment de l'in- traduction La figure 5 est une v-ue en élévation partielle montrant la pièce au moment du fléchissement des ailettes lors de l'introduction La figure 6 est une vue en coupe selon le plan du support représenté à la figure 5; La figure 7 est une vue en coupe selon le plan du support montrant les ailettes encliquetées sous le support La figure 8 est une vue en coupe montrant le déplacement géométrique de l'ailette En se référant à ces dessins, un élément de fixation 1 selon l'invention se. compose d'une tête 2 (figs.1 et 2) conçue en fonction du besoin de l'élément 3 à fixer. La tete2 est prolongée d'un corps 4 qui présente en section droite (fig. 2A) deux côtés parallèles ou flancs 5 et 6 coupés en chaque extrémité par deux arcs 7 et 8 concentriques au corps 4 réalisant un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10 du support 11, afin de centrer l'élément de fixation durant la pénétration. Le support 11 est en général en tôle mais peut être en matières plastiques quelconques, ou tout autre produit rigide. Sur chacun des .flancs-5-6.du. corps 4, partent des ailettes 12 axialement espacées, mais inclinées sous un angle bien déterminé par rapport aux flancs 5 et 6, et orientées pour faciliter l'introduction. Les deux faces 13 et 14 d'une ailette 12 ont, chacune, un angle différent par rapport à l'axe du corps 4.La face 13 est inclinée sous un angle qui permet le meilleur plaquage possible sous le support 11 après l'introduction. La face 14 a un angle plus accentué qui donne à l'ailette 12 une masse décroissante en partant de son pied d'articulation 15 et, de ce fait, apporte une bonne récupération d'élasticité après passage derrière le support 11, et facilite également l'introduction. Le corps 4 en son extrèmité présente une forme 16, cônique 17 et circulaire 18, permettant de guider et centrer l'élément de fixation 1 sur son orifice 10. L'élément de fixation 1 en matière thermoplastique ainsi réalisé est passé au travers de l'orifice 19 d'un élé ment à fixer 3 dans l'exemple choisi, mais il peut être préassemblé sur l'élément à fixer 3 , soit par encliquetage de la tête 2 suivant une configuration adéquate, soit même surmoulé dans l'élément à fixer 3. L'élément de fixation 1 est alors mis en regard de l'orifice 10 du support 11. La forme 16 , conique 17 guide élément à fixer 1 dans la partie circulaire 9 de orifice 10. La partie conique se termine par une zone circulaire 18 d'un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10; cette zone oblige l'élément de fixation 1 à se centrer, ce qui positionne immédiatement les ailettes 12 de part et d'autre de la partie circulaire 9 de l'orifice 10 et évite toutes ruptures ou cisaillements des ailettes 12, ce qui arriverait si celles-ci n'étaient pas centrées. Au fur et à mesure de sa progression, l'élément de fixation 1 fait entrer successivement les ailettes 12, qui fléchissent au passage, au travers de l'orifice 10 du support 11. La forme spécialement étudiée des arcs 7 et 8 circulaires et concentriques au corps 4 et formant un diamètre sensiblement plus faible que la partie circulaire 9 de l'orifice 10, oblige l'élément de fixation 1 à rester continuellement centré, ce qui évide des déports lors du passage des ailettes 12 dans l'orifice 10., et évite ainsi toutes ruptures ou cisaillements de celles-ci. L'extrémité de l'ailette 12 présente un arc A qui a son centre décalé par rapport à l'axe du corps (fig.4). Le raccordement de l'arc A et des côtés B, B1 donne deux points extrêmes C,Cî. L'arc A et les points C, C1 engendrent un segment Y. Les points C, C1 déterminent une distance X par rapport au contact des ailettes 12 sur Ja partie circulaire 9 de l'orifice 10. Le segment Y associé avec l'inclinaison des ailettes 12 engendre une faible portée sur la partie circulaire 9 de l'orifice 10, ce qui évite une résistance à la pénétration. Quand l'ailette 12 arrive à son point maximum de fléchissement (fig.5) les points C et Cl se situent sur la partie circulaire 9, voir sensiblement à l'intérieur; donc la distance X s'annule. La courbure de l'arc A étant plus fermée que la courbure de la partie circulaire 9, de l'orifice 10, permet à l'ailette de glisser sans effort, aucune autre force, à part la résistance élastique des ailettes 12, ne s'opposant à la pénétration de l'élément de fixation 1 dans l'orifice 10 de son support 11. Dans ces conditions, l'élément de fixation 10 selon l'invention détermine un faible effort d'introduction. Quand deux ailettes 12 ont terminé leur course au travers de l'orifice 10, elles viennent se détendre derrière le support 11. A ce moment, deux tensions s'opposent à ces deux ailettes 12 : 1) les ailettes 12 A qui se trouvent sous tension dans l'orifice 10 (zig. 2) mettent en contrainte les deux ailettes 12 derrière le support Il ec tendent à les mettre à plat. 2) La tension naturelle de I'élément--afixer 3 tend également à tirer les deux ailettes 12. Lorsque la tension d'arrachement devient maximum, les ailettes 12 sont à plat derrière le support 11. La distance X engendrée à ce moment par les points C et C1 et la partie circulaire 9 augmente en X1 ainsi que le segment Y qui augmente en Yl(fig 7);ceci est dû au déplacement géométrique de l'ailette 12 par rapport à son point d'articulation D (fig.8). Le point E devient El lorsque l'ailette 12 est à plat, la perpendiculaire abaissée du point E en Z donne l'augmentation de la distance Z-El, donc la portée d'appui. On peut donc constater que les surfaces de contacts augmentent lorsque les deux ailettes 12 sont sous tension et tendent à être plates derrière le support. L'élément de fixation 1 selon l'invention permet de régler l'effort d'introduction et l'effort d'arrachement indépendamment l'un de l'autre, en modifiant les surfaces de contacts (segment Y) en déplaçant les points C et C1, en intervenant sur les angles des côtés B et BI qui modifient la largeur du pied d'articulation 15, ou en modifiant l'angle d'introduction des ailettes. Dans le cadre de l'invention, l'élément de fixation 1 peut absorber des supports Il de différentes épaisseurs, ce qui permet, dans certains cas, d'utiliser le même élément de fixation sur des assemblages différents. Il est bien entendu qu'en faisant varier le pas des ailettes, il est possible également d'étendre les possibilités d'utilisation à des supports de très faible épaisseur par exemple. Il est bien entendu que la présente invention n'a été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et que lton pourra apporter des équivalences dans ses éléments constitutifs sans, pour autant, sortir du cadre de l'invention. Revendications 1 - Elément de fixation en matière plastique permettant l'assemblage d'éléments quelconques sur un support pouvant avoir des épaisseurs différentes et perforé d'un orifice cylindrique, comportant : un corps, une tête, une extrémité d'introduction et des ailettes espacées le long dudit corps caractérisé en ce que le corps (4), offre au moins deux portions de centrage (7 et 8) de forme sensiblement complémentaire au diamètre de l'orifice (10) du support et en ce que les ailettes (12) portées par le corps sont inclinées par rapport audit corps et présentent une géométrie telle qu'elles fléchissent aisément lorsqu'elles prennent appui sur la paroi de l'orifice du support, la géométrie d'extrémité (A - C - Cl) desdites ailettes en particulier permettant un passage facile au travers dudit orifice, lesdites ailettes se mettant de plus à plat dès leur passage derrière le support en augmentant leur surface de contact et en offrant alors une résistance importante à l'arrachement 2 - Elément de fixation selon la revendication 1 caractérisé en ce que la géométrie générale de chaque ailette (12) montrent deux faces (13 - 14) inclinées selon des angles différents par rapport au corps (1) de l'élément. 3 - Elément de fixation selon la revendication 2 caractérisé en ce que la face (13) est inclinée sous un angle permettant le meilleur plaquage des ailettes derrière le support par leur mise en contrainte par celles (12A) qui se trouvent sous tension dans l'orifice du support. 4 - Elément de fixation selon la revendication 2 caractérisé en ce que la face (14) montre un angle accentué de manière à donner à l'ailette une masse décroissante en partant du corps de l'élément d'où une bonne récupération d'élasticité après passage derrière le support. 5 - Elément de fixation selon lune quelconque des revendications 1 à 4 caractérisé en ce que la géométrie particulière d'extrémité de chaque ailette (12) montre un arc (A) de courbure plus fermée que la courbure de la partie circulaire (9) de l'orifice (10) du support et deux extrémités d'arc (C et Cl), l'arc (A) et ses deux points d'extrémité engendrant un segment (Y) de surface variable qui, associé avec l'inclinaison des ailettes, détermine une faible portée sur la partie circulaire de l'ori- fice. 6 - Elément de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 5 caractérisé en ce que l'extrémité d'introduction (16) montre un guide conique (17) et une zone circulaire (18) d'un diamètre sensiblement plus faible que le diamètre de la partie circulaire (9) de l'orifice (10).