Brevet FR2576370A1 — publié le 19860725

L'invention concerne un dispositif pour fixer un goujon, mobile librement, à une pièce sous l'effet de la chaleur d'un frottement. Le goujon comprend une tige qui comporte,'9 son extrémité inférieure, une base élargie, et une embase présentant une perforation verticale pouvant recevoir, avec un certain jeu, la partie de la tige sans la base élargie, et dont la face inférieure est conçue pour être fixée à une pièce par la chaleur d'un frottement. Lorsqu'on enfile vers le haut la partie de la tige sans la base dans la perforation et que la face inférieure de l'embase est fixée à la pièce, la base élargie de la tige peut glisser le long de la face inférieure de embase et de la face supérieure de la pièce. Lorsqu'une pièce est constituée d'une plaque de matière plastique ou d'une plaque métallique et qu'un goujon en matière plastique est fixé à la pièce au moyen d'une base de montage, formée à une première extrémité d'une tige du goujon, de façon qu'un organe puisse être assujetti à la pièce à l'aide de la tige du goujon, il est courant de réaliser la liaison en' enclenchant à force, élastiquement, -une patte d'ancrage formée sur la face arrière de la base de montage, dans un trou percé à l'avance dans la pièce. Ce montage classique pose des problèmes tels que la nécessité de percer un trou dans la pièce, l'apparition de fuites d'eau à travers le joint non serré, et l'apparition de corrosion.Pour résoudre ces problèmes, on a proposé un procédé pour fixer la base de montage à la pièce au moyen d'un adhésif ou d'un ruban adhésif double face. Cependant, ce procédé nécessite de préparer une matière consommable telle qu'un adhésif ou un ruban adhésif double face et il demande du temps et du travail pour l'application de l'adhésif ou pour la coupe du ruban adhésif double face à une dimension donnée. De plus, la résistance de la liaison obtenu par l'adhésif risque de se dégrader sous l'effet de la chaleur ou du vieillissement. Lorsque l'on applique sous une certaine pression la base de montage du goujon en matière plastique contre la pièce et que l'on fait tourner le goujon, dans cet état, à une vitesse relativement élevée, les surfaces opposées de la pièce et de la base de montage dégagent une chaleur de frottement suffisante pour faire fondre les deux surfaces opposées présentées par la pièce et la base de montage, ou seulement la surface de la base de montage opposée à la pièce et, par conséquent, pour souder la base de montage à la pièce. La présente invention réalise la liaison du goujon et de la pièce de la manière décrite cidessus. Après la solidification des surfaces ayant fondu, le goujon peut se déplacer, quoique légèrement, dans une direction souhaitée ou dans une direction déterminée, le long de la face supérieure de la pièce afin d'absorber tout écart possible de position entre le goujon et la pièce ou tout écart possible de la position du trou percé dans la pièce à laquelle le goujon doit être relié, ou bien afin de tenir compte des variations possibles de dimension de la pièce sous l'effet de la chaleur. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nulle ment limitatifs et sur lesquels - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une première forme de réalisation du dispositif de fixation d'un goujon à une pièce selon l'invention - la figure 2 est une coupe longitudinale du dispositif de la figure 1 à l'état assemblé - la figure 3 est une coupe longitudinale à l'état assemblé, d'une deuxième forme de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 4 est une vue en perspective éclatée d'une troisième forme de réalisation du dispositif selon l'invention ; - la figure 5 est une coupe longitudinale du dispositif de la figure 4 à 11 état assemblé ; et - la figure 6 est une vue en perspective montrant un goujon fixé à une pièce à l'aide du dispositif selon l'invention. Comme représenté sur les figures 1 et 2, le goujon 1 selon l'invention comprend une tige 2 et une embase 3. La tige et l'embase peuvent être moulées en matière plastique. La tige 2 comporte à son extrémité inférieure une base élargie 2a. L'embase 3 présente une perforation verticale 3a assez grande pour permettre le passage, avec un certain jeu, de la partie supérieure 2b de la tige 2, mais non de la base élargie 2á.-L'embase 3 est plus étendue, en profil, que la base élargie 2a. L'embase 3 comporte à sa circonférence deux saillies 3' diamétralement opposées. La face inférieure de l'emba- se 3 est conçue pour être soudée à la face supérieure d'une pièce 4 sous l'effet de la chaleur de frottement. La partie supérieure 2b de la tige comporte des organes 2a de montage conçus pour être fixés dans un trou percé dans une pièce et pour maintenir fermement cette pièce. Dans la première forme de réalisation de l'invention décrite ci-dessus, les faces supérieure et inférieure de la base élargie 2a de la tige 2 doivent glisser contre la face inférieure de l'embase et contre la face supérieure de la pièce. Pour satisfaire cette exigence, il est réalisé dans la pièce un évidement 5' suffisamment grand pour que la base élargie 2a puisse s'y déplacer et suffisamment profond pour absorber la totalité de l'épaisseur de la base élargie 2a. Pour fixer comme souhaité le goujon à la pièce, on enfile - vers le haut la partie supérieure 2b de la tige 2 dans la perforation 3a de embase on introduit la base élargie 2a de la tige dans l'evide- ment 5 de la pièce, on presse la face inférieure de l'embase contre la face supérieure de la pièce dans laquelle ltevidement 5 est réalisé, ce qui a pour effet de faire tourner les saillies 3' de l'embase et de les enclencher avec des saillies en rotation dépassant d'une face extrême d'un mandrin d'un outil rotatif (non représenté), de sorte que les saillies de l'outil font tourner les saillies 3' de l'embase et, par conséquent, cette embase qui est ainsi jointe a la pièce sous l'effet de la chaleur de frottement.Etant donné que l'évidement 5 de la pièce est d'une profondeur légèrement supérieure à l'épaisseur de la base élargie 2a, comme décrit ci-dessus, la tige 2 est libre de se déplacer dans toutes les directions sur 3600 à l'inté- rieur de la perforation 3a de l'embase jusqu'à ce qu'elle porte contre le bord de la perforation 3a après que l'embase a été fixée à la pièce. Cette liberté de mouvement est utilisée pour absorber les erreurs possibles d'alignement. La tige n'est évidemment pas capable de glisser hors de la perforation, car la base élargie 2a est retenue sur le bord de la perforation. La tige 2 et l'embase 3 qui constituent le goujon 1 peuvent être réalisées dans une matière plastique telle que du teréphtalate de polybutylène, de l'acrylonitrile-butadiène-styrène, du polypropylène ou du "Nylon". Lorsque la pièce est réalisée de façon similaire en matière plastique, la liaison par fusion peut être réalisée en environ une seconde, à une vitesse de rotation de l'embase d'environ 9000 tr/min et sous une pression de 13,5.10# Pa , et en 6 à 10 secondes, environ, à une vitesse d'environ 4000 tr/min et sous une pression de 34.105 Pa. Dans la forme de réalisation décrite cidessus, l'évidement 5 est formé dans la pièce. En variante, 11 évidement 5 peut être formé dans la face inférieure de embase, comme c'est le cas de la deuxième forme de réalisation illustrée sur la figure 3, ce qui permet également d'atteindre efficacement l'objectif de l'invention. Ainsi qu'il ressort aisément de la description précédente, l'évidement 5 peut être formé en deux parties complémentaires, à savoir une moitié dans la pièce et une moitié dans l'embase. La troisième forme de réalisation, illustrée sur les figures 4 à 6, est conçue de façon que la tige 2 du goujon puisse se déplacer légèrement non pas sur 360 , mais dans une direction déterminée. La pièce présente un évidement 5 en forme de rainure, dont la largeur est égale au diamètre de la base élargie 2a lorsque cette dernière est circulaire, ou à la distance comprise entre les côtés opposés de la base élargie 2a lorsqu'elle est polygonale. Ainsi, la base élargie peut se déplacer uniquement dans la direction de la longueur de l'évidement. Dans la réalisation décrite ci-dessus, lorsque la partie supérieure 2b de la tige est enfilée librement vers le haut dans la perforation 3a de l'embase et que cette dernière est fixée à la pièce sous l'effet de la chaleur de frottement, la tige peut se déplacer le long de l'évidement en forme de rainure, dans les limites de son mouvement à l'intérieur de la perforation 3a. L'évidement 5 en forme de rainure peut être réalisé sur toute la longueur de la pièce, comme montré sur la figure 6. Dans cette réalisation, plusieurs goujons peuvent être fixés à la pièce par utilisation de cet évidement continu de façon que les tiges des goujons puissent se déplacer légèrement le long de l'évidement 5. Les trous circulaires sont percés chacun à l'avance dans d'autres pièces devant être assujetties à la pièce précédente au moyen des goujons.Des variations possibles des dimensions de la pièce ou des organes à lui fixer, sous l'effet de la chaleur, peuvent être absorbées par les légers mouvements des tiges le long de l'évidement. Lorsque la pièce 4 à laquelle les goujons ont été assujettis comme décrit ci-dessus est utilisée comme protecteur latéral ou comme plaque de protection contre les coups dans une automobile et qutelle est fixée à une caisse d'automobile qui constitue l'autre partie à unir, la possibilité d'ondulation du protecteur latéral ou de la plaque, sous l'effet d'une dilatation ou d'une contraction thermique, peut être évitée. Conformément à la présente invention, l'embase du goujon est fixée à la pièce par la chaleur de frottement et la tige peut se déplacer légèrement, soit dans toutes les directions sur 360 , soit dans une direction déterminée. Cette liberté de mouvement de la tige est utilisée efficacement pour absorber les écarts possibles'de position du goujon par rapport à la pièce, les écarts possibles de position du trou percé dans l'autre organe à fixer au goujon, ou la variation possible de dimension de la pièce sous l'effet de la chaleur. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent -être apportées au dispositif décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATION Dispositif pour fixer un goujon (i) à une pièce (4), caractérisé en ce que le goujon comprend une tige (2) présentant, à son extrémiteitférieure, une base élargie (2a) et une embase (3) qui présente une perforation verticale (3a) assez grande pour permettre le passage, avec un certain jeu, de la partie supérieure (2b) de la tige, mais non de la base élargie, la face inférieure de l'embase étant conçue pour être fixée à la Pièce sous lteffet de la chaleur d'un frottement, les surfaces opposées de l'embase et de la pièce étant plus étendues que la base élargie de la tige et présentant un évidement 5 dont la profondeur est légèrement supérieure à l'épaisseur de la base élargie.