Brevet FR2543628A1 — publié le 19841005

La présente invention a pour objet un dispositif d' agrafage en aveugle de deux pièces à assembler, c'est-à-dire du type qui ne nécessite pas d'intervention des deux côtés des pièces à assembler, mais seulement d'un côté. Cette opération doit être exécutée en particulier sur les chaînes de montage de véhicules automobiles, pour assembler des tôles qui présentent des faces d'appui parallèles percées d'ouvertures en regard l'une de l'autre, et qui ont au moins une partie commune sensiblement rectangulaire. Pour exécuter cette opération d'agrafage, on procède habituellement, soit en utilisant les deux mains, ce qui est malaisé, soit avec une seule main, mais l'opérateur est alors obligé d'effectuer deux mouvements consécutifs, lonc de se reprendre, ce qui est également peu commode. L'invention a pour but de proposer un dispositif agencé de façon à faciliter l'exécution de cette opération, afin que celle-ci puisse être effectuée par une seule main et en un seul mouvement. Le dispositif d'agrafage en aveugle visé par l'invention comprend un corps évidé pourvu d'un fond prolongé par un batônnet à tête d'agrafage agencé pour traverser l'ouverture commune aux deux pièces, et d'un bouton de manoeuvre. La tête du bâtonnet et le bouton sont destinés à coopérer avec les faces opposées de l'empilage des deux pièces afin d'assembler celles-ci après rotation du corps. Pour mettre en oeuvre ce dispositif, on engage complètement à travers les ouvertures sensiblement de même forme rectangulaire pratiquée dans les pièces à assembler et disposées en regard l'une de l'autre , la tête du bâtonnet, qui est séparée du bouton de manoeuvre par un col dont la hauteur correspond à l'épaisseur totale des pièces à assembler, et le diamètre au plus petit côté des ouvertures rectangulaires. Après rotation de l'ensemble du corps d'un quart de tour environ, bouton et tête emprisonnent les pièces qui sont alors retenues par le lien que constitue le col. Ce type de dispositif à boutonnière nécessite un moyen d'immobilisation en rotation afin qu'il n'échappe pas de son logement, et d'autre part il nécessite également un moyen de serrage desdites pièces l'une contre l'autre en tenant compte de leur dispersion d'épaisseur. Suivant l'invention, le dispositif d'agrafage comprend un cliquet de verrouillage du corps en rotation, susceptible d'être rapporté au corps coaxialement à ce dernier et muni d'un prolongement pouvant traverser la lumière forméedansle fond du corps, ainsi qu'au moins l'ouverture le la pièce contigüe au fond du corps. L'invention fournit donc les deux moyens précités incorporés au dispositif, qui de ce fait ne nécessite aucun outil pour être utilisé et peut être mis en place d'une seule main, l'opérateur étant alors libre de l'autre, pour présenter les pièces et les centrer ensemble. Suivant une particularité de l'invention, des moyens de serrage des deux pièces sont prévus sur la tête du batônnet, par exemple des rampes hélico-ida- les ménagées sur le côté de la tête tournée vers le fond du bouton de manoeuvre, coaxialement à l'axe de rotation du corps. Une autre forme de réalisation particulièrement avantageuse du dispositif d'agrafage selon l'invention permet de monter ce dispositif à travers des ou vertures disposées perpendiculairement entre elles sur chacune des pièces à assembler, lesquelles sont alors séparées par un espace intercalaire autorisant une rotation sur un angle droit de la tête du bâtonnet, entre les deux ouvertures des pièces. Une telle disposition d'équerre est très avantageuse, car elle est de nature à permettre une très grande dispersion de juxtaposition des pièces entre elles. Dans cette forme de réalisation, le dispositif comprend un élément de verrouillage ménagé sur l'axe de guidage et qui est positionné angulairement au voisinage de l'extrémité de la lumière du corps située du côté du sens de rotation du corps autorisé par une inclinaison correspondante de dentures du corps et du cliquet. Si les pièces à assembler ne sont pas très rigides, l'espace intercalaire précité n'est pas rigoureusement indispensable. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, faite en référence aux dessins annexés qui en illustrent un mode de réalisation à titre d'exemple non limitatif - la Figure 1 est une vue en élévation d'un mode de réalisation au dispositif d'agrafage en aveugle conforme à l'invention, agrafé sur deux tôles à assembler vues encoupe; - la Figure 2 est une vue en coupe axiale à échelle agrandie par rapport à la Figure 1, du corps du dispositif d'agrafage; - la Figure 3 est une vue de dessus en plan du corps de la Figure 2; - la Figure 4 est une vue en coupe transversale suivant IV-IV de la Figure 2; - la Figure 5 est une vue de dessus en plan du cliquet de verrouillage associé au corps du dispositif;; - les Figures 6, 7, 8 sont des vues en coupe axiale respectivement suivant VI-VI, VII-VII, VIII-VIII de la Figure 5; - les Figures 9, 10 et 11 sont des vues mi-coupe axiale, mi-élévation du dispositif d'agrafage, montrant successivement le cliquet introduit dans le corps au début de l'opération de verrouillage de ce dernier en rotation, le cliquet partiellement engagé dans le corps, et le cliquet complètement enfoncé dans le corps qui est alors verrouillé en rotation; - les Fig. 12, 13 et 14 sont des vues de dessus en plan correspondant aux igures 9, 10 et 11; - la Figure 15 est une vue en élévation du dispositif d'agrafage engagé dans des ouvertures rectangulaires de deux pièces et perpendiculaires entre elles, le bâtonnet traversant l'espace intercalaire entre les deux pièces;; - les Figures 16A, 16B, 16C sont des schémas illustrant trois positions relatives possibles des ouvertures perpendiculaires des deux pièces à assembler représentées à la Figure 15. Le dispositif d'agrafage en aveugle illustré aux Figures 1 à 15 est destiné à permettre à un opérateur l'assemblage de deux pièces telles que deux tôles superposées 1, 2 (Figure lr percées d'ouvertures rectangulaires 3, 4 situées en regard l'une de l'autre, au moyen d'une seule main et en un seul mouvement. Les tôles 1, 2 peuvent être nar exemple des tôles d'un ve- hicule automobile, et prêsententdesfaces d'appui parallèles. Le dispositif désigné dans son ensemble par la référence 5, comprend un corps évidé 6 (Figures 2 et 3) ainsi qu'un cliquet 7 agencé pour être monté sur le corps 6 pour le verrouiller en rotation. Le corps 6 est constitué d'un bouton cylindrique 8 présentant sur sa périphérie des cannelures axiales 9 formant un moletage , d'un fond 11 percé d'une lumière 12,d'un axe central 13 présentant un évidement intérieur 14, et d'un bâtonnet 15 prolongeant l'axe 13 sur le côté extérieur du fond 11. Le bâtonnet 15 est lui-même constitué d'un col 16 coaxial à l'axe 13, et d'une tête 17 pourvue de moyens de serrage des deux pièces 1, 2 entre face extérieure du fond 11 et ladite tête 17. Dans l'exemple décrit, ces moyens de serrage sont constitués de deux rampes hélicoïdales 18, 19 s'étendant chacune sur un secteur angulaire déterminé, de part et d'autre du col 16. Une denture 21 est agencée sur une partie de la hauteur de la face intérieure du bouton 8, à partir du fond 11, les dents de cette denture s'étendant parallèlement à l'axe de rotation X-X du corps 6 et de l'axe 13, avec une certaine inclinaison, visible sur la Figure 3. Enfin, l'axe 13 est pourvu à son extrémité d'un ergot terminal 22 qui fait saillie radialement. L'axe 13 est déformable élastiquement en torsion autour de l'axe X-X par pression transversale sur l'ergot 22, l'ensemble du corps 6 étant donc réalisé en une matière élastiquement déformable à cet effet, telle qu'une matière plastique appropriée. Le cliquet de verrouillage 7 sera maintenant décrit en référence aux Figures 5 à 8. Ce cliquet 7 présente une section cruciforme à quatre bras radiaux 23, 24, 25, 26 espacés angulairement de 90 , et qui s'étendent parallèlement à l'axe Y-Y du cliquet (cet axe étant confondu avec l'axe X-X lorsque le cliquet 7 est introduit dans le corps 6). Des dentures 27 sont ménagées aux extrémités inférieures et extérieures des bras 23-26, et peuvent venir en prise entre les dents correspondantes de la denture 21. Le cliquet 7 présente à cet effet un couvercle 28 percé d'une échancrure 29 de contour circulaire sur sa plus grande partie, correspondant à l'axe 13, et présentant une encoche radiale 31 dans laquelle peut être introduit l'ergot 22. D'autre part, suivant une particularité essentielle de l'invention, le cliquet 7 comporte un prolongement 32,agencé Sans l'exemple décrit entre les bras 23 et 26 et faisant saillie par rapport à ces derniers sur une longueur suffisante pour lui permettre de traverser la lumière 12 lorsque le cliquet 7 est engagé dans le corps 6, et de pénétrer dans l'ouvertu- re contigüe de la première des deux pièces à assembler, par exemple l'ouverture 3 de la pièce 1 (Figure 1). On notera également que le prolongement 32 est situé angulairement en regard de l'encoche 31 de l'échancrure 29. Enfin, le cliquet 7 est muni d'une rampe ou piste intérieure 33, agencée latéralement à l'échancrure 29 (Figure 5) et profilée de façon que son arête 33a puisse glisser sur l'ergot 22 lorsqu'on introduit le cliquet 7 dans le corps 6 coaxialement à l'axe 13. On voit aux Figures 7 et 8 que la rampe 33 a une forme triangulaire, son bord 33a étant incliné sur l'axe Y-Y et s'étendant de l'encoche 31 au bras contigu 23. On décrira maintenant la mise en oeuvre du dispositif d'agrafage constitué par le corps 6 et le cliquet 7, en se référant aux Figures 9 à 14. Tout d'abord, on assemble le cliquet 7 et le corps 6, après quoi on introduit la tête 17 et le col 16 du batônnet 15 au travers des ouvertures 3 et 4 des pièces 1 et 2. Pour procéder à l'assemblage du cliquet 7 et du corps 6, on coiffe l'axe 13 par le cliquet 6 en positionnant angulairement ce dernier de façon que son prolongement 32 soit situé au-dessus de la lumière 12, qui s'étend sur environ 900 (Figure 3) dans l'exemple décrit. D'autre part, le cliquet 7 est positionné angulairement par rapport à l'axe 13 de façon que l'ergot 22 soit décalé d'un angleo4 par rapport à l'encoche radiale 31 de l'échlncrure 29 (Figure 12). On remarque également que l'ergot 22 est positionné angulairement au voisinage de 11 extrémité 12a (Figure 3) de la lumière 12 située du côté du sens de rotation du corps 6 autorisé par l'inclinaison des dentures 21 et 27 lorsque celles-ci sont en prise. Comptetenu de l'inclinaison de la denture 21 visible à la Figure 3, on voit que le sens de rotation du corps 6 par rapport au cliquet 7 lorsque les dentures 27 de ce dernier viennent en prise avec la denture 21 (Figure 9), est le sens des aiguilles d'une montre, symbolisé par la flèche R (Figure 3). Ainsi, lorsqu'on commence à enfoncer le cliquet 7 à l'intérieur du corps 6, les dentures 27 et 21 viennent en prise, et la rampe de guidage 33 vient au contact par son bord 33a avec l'ergot 22. Lorsqu'on exerce sur le cliquet 7 une poussée de façon à l'enfoncer dans le corps 6, les dentures 27 coulissent axialement dans la denture 21, tandis que la rampe 33 exerce une force transversale croissante sur l'ergot 22, qui provoque une torsion élastique de l'axe 13 autour de son axe géométriqle XX (Figure 10). Corrélativement, le décalage angulairestentre l'ergot 22 et l'échancrure 29 diminue (Figure 13) du fait que le cliquet 7 est verrouillé en rotation autour de son axe par les dentures 27 et 21. Lorsque le cliquet 7 arrive près du fond 11, la torsion de l'axe 13 et le déplacement angulaire de l'ergot 22 sont maximum, tandis que l'axe 13 coulisse à travers l'échancrure 29 etmaintientleguidage axial du cliquet 7. A la fin de la translation du cliquet 7, lorsque ce dernier vient au contact du fond 11, l'extrémité de l'axe de guidage 13 émerge de l'échancrure 29, ce qui libers l'ergot 22, de sorte que l'axe 13 et l'ergot 22 soudain libérés reviennent par détente élastique à leur position angulaire initiale des Figures 9 et 12. L'ergot 22 recouvre donc sur un angle o( l'encoche 31, et verrouille de ce fait le cliquet 7 à l'intérieur du corps 6. D'autre part, le prolongement 32 fait saillie au-dessous du fond 11 (Figure 11). Le cliquet 7 est- alors verrouillé de ma- nière irréversible dans le corps 6, dont il ne pourrait être extrait que par destruction. L'opérateur introduit ensuite la tête 17 à travers les ouvertures 3 et 4 (Figure 1), dont la hauteur correspond sensiblement à celle du col 16. Enfin, il suffit à l'opérateur, pour agrafer ensemble les pièces 1 et 2, de faire pivoter l'ensemble du dispositif autour de son axe, de façon. que les rampes 18, 19 viennent s'appliquer contre la face inférieure de la pièce 2 et serrer les deux pièces entre la tête 17 et le fond 11. Cette rotation du dispositif est facilitée par les cannelures 9. Durant cette rotation, le cliquet 7 est lui-meme bloqué en rotation autour de son axe par son prolongement 32 qui fait saillie dans l'ouverture 3 de la pièce 1. De ce fait, le bouton 8 ne peut tourner par rapport au cliquet 7 que dans le sens autorisé par l'inclinaison-des dentures 21 et 27 (sens horaire R dans l'exemple illustré au dessin). Ainsi, la mise en oeuvre du dispositif d'agrafage selon l'invention est particulièrement simple et commode, puisqu'il suffit à l'opérateur, dans un seul enchaînement ou un seul mouvement, d'introduire le bâtonnet 15 dans les ouvertures des pièces, et de faire tourner le dispositif, et ce avec une seule main. Bien entendu, l'angle de recouvrement mu tuel de l'ergot 22 et de l'encoche 31 augmente au moment du serrage des pièces 1, 2 par la tête 17, puisque le corps 6 et son bouton 5 tournent dans le-sens R par rapport au cliquet 7 bloqué en rotation par le prolongement 32, et ce à partir de la position des Figures 11 et 14. Le dispositif d'agrafage ci-dessus ne peut permettre le démontage des pièces assemblées sans sa destruction. I1 est naturellement possible de prévoir d'autres inclinaisons de dentures que celles du type à crémaillère illustrées au dessin. Dans la variante des Figures 15 à 16C, le dispositif d'agrafage 5 est utilisé pour l'assemblage de deux pièces 34, 35, présentant Res ouvertures rectangulaires 36, 37 perpendiculaires entre elles, et séparées par un espace intercalaire délimité par une cuvette cylindrique 38 faisant saillie de la pièce 35 autour de l'ouverture 37. Une telle disposition est en effet nécessaire si les pièces 34 et 35 sont très rigides, puisqu'il faut alors faire tourner la tête 17 du bâtonnet 15 de 900 après l'avoir introduite dans la première ouverture 37, pour pouvoir la faire pénétrer dans la seconde ouverture 36. On comprend aisément qu'avec une telle disposition perpendiculaire des ouvertures 36, 37, il soit possible d'accepter des tolérances plus grandes dans la juxtaposition des pièces à assembler, l'agrafage se faisant non pas au centre des ouvertures, mais seulement sur leur axe longitudinal. Dans l'exemple de la Figure 15, la pièce supérieure 35 présente également une cuvette 39 coaxiale à la cuvette 38 et qui peut recevoir la partie supérieure du dispositif 5, c'est-à-dire le bouton 8. Par ailleurs, si les pièces à assembler sont suffisamment souples et peuvent être écartées l'une de l'autre au droit de l'agrafage malgré les liaison établies par ailleurs, l'agencement constitué par la cuvette 38 réservant un espace intercalaire entre les ouvertures 36 et 37, n'est pas nécessaire. En effet, l'opérateur pourra alors faire pivoter de 90" le dispositif d'agrafage 5 par simple écartement des pièces l'une de l'autre, afin de faire franchir par la tête 17 l'ouverture de la pièce inférieure. Le montage fflu dispositif 5 sur les pièces 3A, 35 se fait de la manière suivante - franchissement par la tête 17 de l'ouverture re 37 supérieure; - rotation de l'ensemble du dispositif 5 de 900 avec la tête 17 à l'intérieur de la cuvette 38; - engagement de la tête 17 à travers l'ouverture 36 de la pièce inférieure 34, et simultanément engagement du prolongement 32 dans l'ouverture 36 de la pièce inférieure 34, avec engagement du prolongement 32 dans l'ouverture 37; ; - rotation dl corps 6 tandis que le cliquet 7 reste verrouillé en rotation par les bords de l'ouverture supérieure 37, ce qui applique les rampes 18, 19 contre la pièce 34 et serre celle -ci avec la pièce 35entre la tête 17 et le fond 11, en verrouillant l'ensemble du dispositif. Les Figures 16B et 16C montrent deux variantes possibles de positionnement relatif des ouvertures 36 et 37 par rapport à la Figure 16A,dans laquelle celles-ci sont agencées en formant une croix dont les quatre branches ont des longueurs sensiblement égales. Par contre, à la Figure 16B, les ouvertures 36a et 37a sont nettement décalées par rapport à leur partie commune (PC), dans des directions différentes de celles des ouvertures 36b, 37b de la Figure 16C. REVENDICATIONS 1 - Dispositif d'agrafage en aveugle de deux pièces (1,2; 34,3O) à assembler qui présentent des faces d'appui parallèles percées d'ouvertures (3, 4; 37,36) ayant au moins une partie commune sensiblement rectangulaire,comprenant un corps évidé (6) présentant un fond (11) prolongé par un bâtonnet (15) d'agrafage agencé pour traverser l'ouverture commune et un bouton (8) de manoeu-vre, la tête (17) du bâtonnet (15) et le bouton (8) étant destinés à coopérer avec les faces opposées de l'empilage desSeux pièces afin d'assembler celles-ci agrès rotation du corps (6), caractérisé en ce qu'il comprend un cliquet de verrouillage (7) du corps (6) en rotation, susceptible d'être rapporté au corps (6) coaxialement à ce dernier et muni d'un prolongement (32) pouvant traverser une lumière (12) formée dans le fond (11) du corps (6), ainsi qu'au moins l'ouverture (3; 37) de la pièce (1, 35) contiguë au fond (11) du corps (6). 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que des moyens de serrage des deux pièces (1, 2; 34, 35) sont prévus sur la tête (17) du bâtonnet (15), par exemple des rampes hélicoldale-s (18, 19) ménagées sur le ôté de la tête (17) tourné vers le fond (11) du bouton (8) de manoeuvre, coaxialement à l'axe (X-X) de rotation du corps (6). 3 - Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le corps (6) comporte un axe central (13) de guidage et de centrage du cliquet (7), déformable élastiquement en torsion lorsqu'on introduit le cliquet (7) dans le corps (6), et muni d'un élément (22) de verrouillage dudit cliquet (7) dans la direction -axiale par retour élastique de l'axe (13) à sa position angulaire initiale. 4 - Dispositif selon. la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément de verrouillage axial du cliquet (7) est un ergot terminal (22) faisant saillie radialement à l'axe (7) de guidage (13), adapté pour venir s'introduire dans une echancrure (29, 3i) correpondante ménagée dans le cliquet (7) et apte à coopérer avec un organe (33) du cliquet (7) propre à entralner l'ergot (22) et l'axe (13) en rotation par déformation élastique lors de l'enfoncement du cliquet (7) autour de l'axe (13), et à libérer ce dernier en fin d'introduction da cliquet (7) qui est alors verrouillé axialement par rotation élastique de l'axe (13) et de l'ergot (22) dans le sens inverse, l'ergot (22) ne recouvrant-plus que partiellement l'échancrure (29, 31) du cliquet (7) en bloquant de ce fait ce dernier axialement, des moyens étant de plus prévus pour maintenir le cliquet (7) fixe en rotation autour de l'axe (13) durant son colissement autour de ce dernier. 5 - Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'organe du cliquet (7) associé à l'ergot (22) est une ram:?e ou piste intérieure (33) agencée latéralement à l'échancrure (29, 31) et profilée de façon à pouvoir glisser sur l'ergot (22) durant le coulissement du cliquet (7) autour de l'axe de guidage (13) en exerçant sur l'ergot une pression qui oblige ledit axe (13) à subir une torsion axiale, l'axe (13) étant libéré lorsqu'en fin de coulissement du cliquet (7) la rampe (33) n'est plus en prise avec l'ergot (22), et revenant élastiquement à sa position angulaire primitive. 6 - Dispositif selon l'une quelconque des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que les moyens de retenueldu cliquet (7) en rotation durant son coulissement autour de l'axe de guidage (13) comprennent des dentures (27) ménages à la base de la périphérie dudit cliquet (7) et une denture (21) correspondante formée intérieurement au corps (6) coaxialement à ce dernier de façon à maintenir le cliquet (7) fixe en rotation lorsque ses dentures (27) sont engagées en translation axiale dans la denture (21) du corps (6), laquelle présente une inclinaison autorisant une rotation du corps (6) par rapport au cliquet (7) dans un sens et l'interdisant dans le sens opposé. 7 - Dispositif selon la revendication 6, adapté à l'assemblage de deux pièces (34, 35) présentant des ouvertures (36, 37) perpendiculaires entre elles pour la passage du bâtonnet (15) d'agrafage et séparées par un espace intercalaire autorisant une rotation sur un angle droit de la tête (17) du bâtonnet (15) entre les deux ouvertures (36, 37), caractérisé en ce que l'élément de verrouillage (22) ménagé sur l'axe de guidage (13) est positionné angulairement au voisinage de l'extrémité (12a) de la lumière (12) du corps (6) située du côté du sens de rotation (R) du corps (6) autorisé par l'inclinaison correspondante des dentures (21, 27) du corps (6) et du cliquet (7). 8 - Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en- ce que le cliquet (7) présente une section cruciforme à bras radiaux (23-26) s'étendant parallèlement à l'axe de guidage (13) du corps (6) et aux extrémités inférieures descruels sont agencées les dentures (27).