Brevet FR2691513A1 — publié le 19931126

La présente invention se rapporte à un dispositif de fixation d'un élément sur une structure quelconque, et permettant de rattraper automatiquement un jeu de valeur variable entre cette structure et l'élément. On connaît déjà divers dispositifs de fixation qui comprennent une douille ou analogue logée suivant les cas dans la structure ou dans l'élément, une vis montée dans la douille et traversant la structure ainsi que l'élément à assembler, et un écrou coopérant avec la vis et la douille pour fixer par serrage l'élément sur la structure. Toutefois, notamment dans les cas où la structure et/ou l'élément sont des pièces de série, les dispersions de fabrication sont telles qu'une certaine distance ou jeu, dont la valeur varie d'une pièce à l'autre, peut apparaître entre la structure et l'élément lorsqu'ils sont en position de montage. Quand un tel jeu existe, au moins l'une des deux pièces à assembler est déformée pour pouvoir effectuer l'assemblage avec les dispositifs de fixation connus. De telles déformations altèrent l'aspect de l'assemblage et sont donc souvent inacceptables. En outre, avec les dispositifs connus, il est fréquemment nécessaire, par exemple pour retenir l'écrou pendant le serrage de la vis, d'avoir accès à chaque côté de l'assemblage. De fait, ces dispositifs sont d'utilisation difficile quand l'espace libre est réduit à proximité de l'assemblage, ce qui implique des temps de montage importants. Aussi, la présente invention a pour but de résoudre les inconvénients énoncés plus haut, en proposant un dispositif de conception et d'utilisation simples, qui permet de rattraper un jeu de valeur variable entre une structure et un élément à assembler. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation d'un élément quelconque sur une structure et devant se situer à une certaine distance de cette structure après fixation, du type utilisant une vis qui traverse ladite structure et l'élément, un écrou monté sur cette vis, et une douille ou analogue coopérant avec la structure ou l'élément, caractérisé en ce que la douille traversée librement par la vis et solidaire de l'écrou par l'une de ses extrémités, est montée dans un manchon fixé à la structure ou à l'élément, et comporte une surface externe coopérant avec la surface interne du manchon pour qu'au vissage de la vis, la douille soit sollicitée en translation ainsi qu'en rotation jusqu'à venir en butée par son autre extrémité contre l'élément ou la structure à la façon d'une cale d'épaisseur. Conformément à l'invention, la surface externe de la douille comporte au moins une nervure hélicoïdale respectivement engagée dans une rainure hélicoïdale correspondante de la surface interne du manchon, ou inversement. Suivant une autre caractéristique de l'invention, la nervure et la rainure hélicoïdales précitées définissent un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'axe longitudinal de la douille. On précisera encore ici que la nervure et la rainure précitées viennent de matière respectivement avec la douille et le manchon, ou l'inverse. L'invention se caractérise encore en ce qu'un insert métallique est fixé à l'extrémité de la douille en regard de l'élément ou de la structure, et est traversé par la vis précitée. L'invention est encore caractérisée en ce que l'insert métallique précité comprend un tut traversé par la vis et une collerette en forme de rondelle munie de moyens d'immobilisation en rotation de l'élément ou de la structure, après serrage de la vis. Par ailleurs, on notera que l'écrou précité est logé dans une cage fixée à une extrémité de la douille. Suivant encore une autre caractéristique, le manchon comporte au moins une partie s'étendant radialement vers l'extérieur pour permettre sa fixation sur la structure ou sur l'élément. Mais d'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée d'un mode de réalisation, donné uniquement à titre d'exemple, qui suit et se réfère aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un dispositif de fixation conforme à l'invention, avant son serrage; - la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, d'une douille du dispositif conforme à l'invention; et - la figure 3 est une vue similaire à la figure 1, avec le dispositif en position de fixation ou serrage. En se reportant aux figures 1 et 3 notamment, on voit une structure de support 1 sur laquelle on souhaite fixer un élément quelconque désigné en 2. Suivant l'exemple des figures , la structure 1 est une partie quelconque de la caisse d'un véhicule automobile et l'élément 2 une patte ou analogue d'un organe que l'on désire monter sur la structure 1. La fixation de l'élément 2 sur la structure 1 s'effectue à l'aide d'un dispositif 3 qui comprend une douille ou analogue 31, elle-meme logée dans la structure 1. Evidemment, la douille 31 peut aussi être logée dans l'élément 2. Le dispositif de fixation 3 comprend également une vis 32 dont la tige 32a est montée dans la douille 31 et traverse d'une part la partie de la structure 1 dans laquelle la douille 31 est logée, et d'autre part un orifice 23 de l'élément 2. Sur les figures 1 et 3, la vis 32 est disposée de façon que sa tête 32b vienne en appui par l'intermédiaire d'une rondelle 33 contre une face de l'élément 2 qui est opposée à la douille 31 du dispositif 3. Evidemment, si c'est la douille 31 qui est logée dans l'élément 2, la tête de vis 32b reposera contre une face de la structure 1 opposée à la douille 31 et donc à l'élément 2, de façon que la tige 32a traverse la structure I ainsi que la douille 31 (et donc l'élément 2). Un écrou de serrage 34 est monté par vissage sur la tige filetée 32a. Cet écrou 34 peut agir sur la douille 31 qui coopère avec la structure 1 pour permettre l'assemblage de cette dernière et de l'élément 2. Il va de soi que si la douille 31 est montée sur l'élément 2, l'écrou de serrage 34 coopérera avec cet élément pour permettre sa fixation sur la structure 1. On remarque sur la figure 1 que l'élément 2 qui est ici représenté dans sa position définitive de montage, est situé à une certaine distance ou jeu J de la structure 1. Conformément à l'invention, pour que l'élément 2 soit fixé sur la structure 1 sans changer la position relative de cette structure et de l'élément 2, la douille 31 qui est traversée librement par la tige filetée 32a et dont l'une des extrémités désignée en 35 est solidaire de l'écrou 34, est montée dans un manchon 36, fixé à la structure 1 (ou à l'élément 2), et comporte une surface externe 31a qui coopère avec une surface interne 36a du manchon 36 de façon que lorsque la vis 32 est tournée autour de son axe longitudinal X-X' dans le sens de son serrage ou vissage, la douille 31 soit sollicitée en translation ainsi qu'en rotation jusqu'à ce qu'elle vienne en butée, comme illustré sur la figure 2, par son autre extrémité (ici l'extrémité 37) contre l'élément 2 (ou la structure 1). On comprend déjà que grâce au dispositif 3 conforme à l'invention, le jeu J entre la structure 1 et l'élément 2 à assembler peut avoir une valeur variant de plusieurs millimètres qui est automatiquement rattrapée à la façon d'une cale d'épaisseur variable par le déplacement de la douille 31 suivant la direction de l'axe X-X', à l'encontre de l'élément 2. Suivant le mode de réalisation illustré, la surface externe 31a de la douille 31 comporte au moins une nervure 31b de forme hélicoïdale. Plus précisément, trois nervures 3 lb sont formées sur la périphérie de la douille 31 de façon à être réparties régulièrement autour de cette dernière (voir figure 2). Chacune des nervures 31b vient s'engager respectivement dans une rainure hélicoïdale 36b de forme correspondante et formée dans la surface interne 36a du manchon 36. On peut prévoir un nombre différent de nervures et rainures hélicoïdales pour le dispositif 3, qui peuvent être agencés de façon que les nervures soient formées en saillie de la surface interne 3 6a du manchon et que les rainures soient creusées dans la surface externe 3 la de la douille 31. On voit sur les figures 1 et 3 que les nervures 31b et les rainures 36b définissent un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'axe longitudinal X-X' de la douille 31. D'autres dispositions sont possibles tant que l'angle d'orientation des filets de la vis 32 est inférieur à celui des nervures et rainures. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures, la douille 31 comporte un corps dans lequel les nervures 31b sont venues de matière, par exemple par moulage. De même, les rainures 36b sont venues de matière avec le manchon 36. La référence numérique 38 (figure 1) désigne un insert métallique fixé, par exemple par engagement à force ou mieux soudure aux ultra-sons, à l'extrémité 37 de la douille 31 qui est située en regard de l'élément 2 (ou de la structure 1). L'insert métallique 38 comprend un fût s'étendant suivant la direction de l'axe X-X' et traversé par la tige 32a de la vis, ainsi qu'une collerette 38a. Cette collerette 38a s'étend radialement depuis le fût de l'insert 38 et fait saillie de la périphérie externe de la douille 31. Ainsi, la collerette 3 8a constitue une butée évitant à la douille 31 de trop s'enfoncer dans le manchon 36. Par ailleurs, la collerette 3 8a de l'insert métallique présente sur sa face située en regard de l'élément 2, des moyens d'immobilisation.Ces moyens d'immobilisation seront par exemple des saillies en éventail venues de matière avec l'insert 38 et permettant de bloquer la rotation de l'élément 2 (ou de la structure 1) une fois que la vis 32, et donc la douille 31 est serrée contre cet élément. L'extrémité 35 de la douille 31 (c'est-à-dire l'extrémité opposée à l'insert 38) comporte un logement contre le fond duquel l'écrou 34 peut venir en appui. Une cage 39 à l'intérieur de laquelle la partie hexagonale de l'écrou 34 peut venir se loger vient se fixer, par exemple par vissage dans un filetage formé dans le logement de l'extrémité 35 de la douille et dont le pas est inversé par rapport à celui de la vis 32. Une fois que l'écrou 34 est enserré dans la cage 39 qui elle-même est immobilisée sur la douille 31, l'écrou 34 est rendu solidaire axialement et en rotation de cette douille 31. Par ailleurs, il ressort des figures 1 et 3 que le manchon 36 dans lequel est monté la douille 31 comporte, au niveau de sa face en regard de l'élément 2, au moins une partie en saillie du corps de ce manchon. Ici, ces parties sont constituées par des pattes 36c et 36d qui s'étendent radialement depuis la périphérie externe du manchon 36. Les pattes 36c,36d viennent en appui contre un épaulement de forme correspondante de la structure 1. Chacune des ces pattes comporte un perçage qui vient en regard d'un perçage correspondant de la structure 1 pour permettre le passage d'un organe de fixation 13c ou 13d respectivement. Ces organes 13c,13d qui sont de préférence des rivets ou des vis, permettent de fixer le dispositif 3 sur la structure 1. Ainsi, puisque le manchon 36 est solidaire de la structure 1 et que l'écrou 34 est fixé par rapport à la douille 31, quand la vis 32 est serrée, cette douille 31 est sollicitée en translation dans le sens de la flèche T sur la figure 3, ainsi qu'en rotation autour de l'axe X-X' (et dans un sens correspondant à l'inclinaison des rainures et nervures hélicoïdales 31b,36b). Ce déplacement de la douille 31 continuera jusqu'à ce que l'insert 38 fixé à l'extrémité 37 de la douille 31 vienne en butée contre la face de l'élément 2 situé en regard de la structure 1, à la façon d'une cale d'épaisseur. Comme on le voit sur la figure 3, lorsque le dispositif 3 est dans sa position finale de montage, la structure 1 et l'élément n'ont pas été déplacés mais le jeu J a été compensé par le déplacement de la douille 31. En outre, si l'on continue à tourner la tête 32b sur à peu près 1/4 de tour après que la collerette 38a soit venue en appui contre l'élément 2, les moyens d'immobilisation de l'insert métallique bloqueront le dispositif 3 par rapport à l'élément 2. En outre on remarquera ici que le dispositif 3 illustré peut être monté et utilisé sans que l'on ait besoin d'avoir accès aux deux côtés de la structure 1. On a donc obtenu conformément à l'invention un dispositif de fixation qui est simple, dont l'utilisation est aisée et, grâce auquel le jeu J entre l'élément 2 et la structure 1 peut être rattrapé automatiquement, tant que sa valeur est inférieure à celle du déplacement de la douille 1 entre les butées axiales constituées par la collerette 3 8a et par une partie de la cage 39 qui fait saillie de la périphérie extérieure de la douille 31. Evidemment, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation illustré, mais comprend tous les équivalents et les combinaisons des moyens techniques qui viennent d'être décrits, si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'un élément quelconque (2) sur une structure (1) et devant se situer à une certaine distance (J) de cette structure après fixation, du type utilisant une vis (32) qui traverse ladite structure et l'élément, un écrou (34) monté sur cette vis (32), et une douille ou analogue (31) coopérant avec la structure ou l'élément, caractérisé en ce que la douille (31) traversée librement par la vis (32) et solidaire de l'écrou (34) par l'une de ses extrémités, est montée dans un manchon (36) fixé à la structure (1) ou à l'élément (2), et comporte une surface externe (3 la) coopérant avec la surface interne (36a) du manchon pour qu'au serrage de la vis, la douille (31) soit sollicitée en translation ainsi qu'en rotation jusqu'à venir en butée par son autre extrémité (37, 38a) contre l'élément ou la structure à la façon d'une cale d'épaisseur. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface externe (31a) de la douille (31) comporte au moins une nervure hélicoïdale (3 lb) respectivement engagée dans une rainure hélicoïdale (36b) correspondante de la surface interne (36a) du manchon. 3. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface externe (31a) de la douille (31) comporte au moins une rainure hélicoïdale dans laquelle s'engage respectivement une nervure hélicoïdale correspondante de la surface interne (36a) du manchon (36). 4. Dispositif selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que la nervure et la rainure hélicoïdales précitées définissent un angle de l'ordre de 45" par rapport à l'axe longitudinal (X-X') de la douille (31). 5. Dispositif selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la nervure et la rainure précitées viennent de matière respectivement avec la douille (31) et le manchon (36), ou l'inverse. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'un insert métallique (38) est fixé à l'extrémité (37) de la douille (31) située en regard de l'élément (2) ou de la structure (1), et est traversé par la vis. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que l'insert métallique (38) comprend un fût traversé par la vis (32) et une collerette (38a) en forme de rondelle munie de moyens d'immobilisation en rotation de l'élément (2) ou de la structure (1), après serrage de la vis (32). 8. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'écrou (34) précité est logé dans une cage (39) fixée à une extrémité (35) de la douille (31). 9. Dispositif selon Rune des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le manchon (36) comporte au moins une partie s'étendant radialement vers l'extérieur (38c,38d) pour permettre sa fixation sur la structure (1) ou l'élément (2).