Brevet FR2700367A1 — publié le 19940713

L'invention concerne d'une manière générale les dispositifs de fixation, et plus particulièrement un disposi- tif de fixation de panneau à emboîtement qui comprend des éléments de retenue destinés à retenir élastiquement le dispositif de fixation dans des ouvertures de panneau pour relier entre eux deux ou plus de deux panneaux, et qui comporte un élément d'engagement destiné à comprimer les éléments de retenue avant la pose du dispositif de fixation dans les ouvertures des panneaux afin d'empêcher tous contacts entre le panneau et les éléments de retenue et de réduire ou d'éliminer la détérioration des éléments de retenue par le panneau. Des dispositifs de fixation de panneaux sont habituellement utilisés en montage automobile pour maintenir assemblés deux ou plus de deux panneaux ou pour relier un autre article à un panneau par insertion du dispositif de fixation dans une ouverture formée dans les panneaux ou dans le panneau Pour retenir élastiquement de tels dispositifs de fixation dans l'ouverture d'un panneau, ces dispositifs de fixation comprennent un certain type d'élément élastique de retenue le long d'une partie de tige du dispositif de fixation, tel qu'une ou plusieurs branches faisant saillie vers l'extérieur, plusieurs barbelures ou des structures similaires. Cependant, ces dispositifs de fixation font habituellement appel au panneau pour comprimer les éléments élastiques de retenue lors de l'insertion de la tige dans l'ouverture du panneau Etant donné que les panneaux sont habituellement réalisés en métal, les arêtes vives entourant l'ouverture du panneau cisaillent et/ou déchirent les éléments de retenue lors de l'insertion Il en résulte des forces de pose élevées ainsi qu'une déformation du dispositif de fixation, ce qui, non seulement, peut abaisser les forces de retenue et détériorer le dispositif de fixation, mais peut aussi empêcher son démontage et/ou sa remise en place, en particulier si un dispositif de fixation en matière plastique est utilisé. Il serait donc souhaitable de disposer d'un dispositif de fixation pouvant être retenu élastiquement dans une ouverture d'un panneau ou de plusieurs panneaux, comprenant des éléments de retenue qui sont comprimés par une autre partie du dispositif de fixation, plutôt que par le panneau, avant l'insertion dans l'ouverture du panneau, éliminant ainsi la détérioration du dispositif de fixation par le panneau, réduisant les forces d'insertion et les détériorations et permettant une dépose et une remise en place du dispositif de fixation. L'invention procure un dispositif de fixation destiné à être engagé dans une ouverture d'un article Le dispositif comprend un organe de fixation ayant au moins une tige, une tête à une première extrémité de la tige et un élément élastique de retenue le long de la tige pour retenir de façon libérable l'organe de fixation sur l'article après l'insertion d'au moins une partie de l'élément de retenue dans l'ouverture Un élément d'engage- ment est également prévu pour comprimer l'élément de retenue avant l'insertion dans l'ouverture et l'entrée en contact de l'élément de retenue avec l'article et pour empêcher une compression de l'élément de retenue par l'article autour de l'ouverture. L'invention sera décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif de fixation de l'invention, illustré conjointement avec un panneau et présentant une ouverture; la figure 2 est une vue en élévation latérale du dispositif de fixation de l'invention, l'anneau de compres- sion et le panneau étant représentés en coupe transversale avant l'insertion de l'organe de fixation dans l'ouverture du panneau; la figure 3 est une vue en élévation latérale du dispositif de fixation, similaire à la figure 2, illustrant une position d'insertion intermédiaire de l'organe de fixation dans l'ouverture du panneau et la compression de l'organe de fixation par l'anneau de compression; la figure 4 est une vue en élévation latérale du dispositif de fixation, similaire aux figures 2 et 3, illustrant la position d'engagement finale de l'organe de fixation dans l'ouverture du panneau; la figure 5 est une vue en élévation latérale d'une autre forme de réalisation du dispositif de fixation de l'invention, le panneau et l'anneau de compression étant représentés en coupe avant l'insertion de l'organe de fixation dans l'ouverture du panneau, et montrant la liaison cassante entre l'organe de fixation et l'anneau de compres- sion; la figure 6 est une vue en élévation latérale du dispositif de fixation de la figure 5, illustrant la position d'engagement finale de l'organe de fixation dans l'ouverture du panneau et la liaison cassante rompue entre l'organe de fixation et l'anneau de compression; la figure 7 est une vue en élévation latérale d'une autre forme de réalisation du dispositif de fixation de l'invention, illustré dans la position d'engagement finale de l'organe de fixation dans une ouverture du5 panneau; la figure 8 est une vue en élévation latérale du dispositif de fixation de la figure 7, illustrant l'organe de fixation sur lequel l'anneau de compression est monté avant une insertion dans une ouverture d'un panneau;10 la figure 9 est une vue en élévation latérale de l'organe de fixation des figures 7 et 8; la figure 10 est une vue en coupe transversale de l'élément de compression des figures 7 et 8, illustré dans un panneau épais; la figure 11 est une vue en plan de dessus de l'élément de compression des figures 7 et 8; la figure 12 est une élévation latérale de l'élément de compression des figures 7 et 8, la structure intérieure étant représentée en traits tiretés; la figure 13 est une vue en plan de dessous de l'élément de compression des figures 7 et 8; et la figure 14 est une vue en coupe d'une autre forme de réalisation de l'élément de compression de l'inven- tion à utiliser avec des panneaux minces. En référence aux figures 1 à 4, un dispositif de fixation selon l'invention est désigné globalement par la référence numérique 10 Le dispositif comprend un organe 12 de fixation et un anneau 14 de compression. L'organe 12 de fixation est avantageusement un organe de fixation du type à emboîtement comprenant une partie de tige 16 formée d'une seule pièce avec une partie de tête 18 à une première extrémité proximale 20 de la tige 16, et présentant une extrémité distale 22 destinée à être insérée dans une ouverture 24 d'un panneau 26 Pour retenir élastiquement la tige 16 dans l'ouverture 24 du panneau, la partie de tige 16 est formée de façon à comprendre un certain type de mécanisme ou d'élément 28 de retenue s'étendant sur sa longueur entre l'extrémité proximale 20 et l'extrémité distale 22.5 Le mécanisme 28 de retenue comprend avantageuse- ment plusieurs branches, griffes ou barbelures élastiques 30 qui forment la tige 16 et forment un coeur évidé 31 dans la tige 16 Les branches 30 sont reliées de façon intégrée, par une extrémité, à la face inférieure 32 de la tête 18 et sont10 reliées entre elles, par leur extrémité opposée pour former l'extrémité distale 22 de la tige 16 Pour que les branches soient retenues dans l'ouverture 24 du panneau, chaque branche 30 est bombée vers l'extérieur de façon à comporter une nervure 33 d'engagement qui fléchit vers l'intérieur et vers l'extérieur pour assurer la fixation comme décrit ci- dessous. Bien que trois branches 30 soient illustrées, le nombre de branches 30 peut varier De plus, il est bien entendu que le type particulier de mécanisme 28 de retenue peut varier pourvu qu'il fonctionne comme décrit ici. L'anneau 14 de compression présente avantageusement une ouverture centrale évasée 34 ayant un diamètre D légèrement inférieur au diamètre D' de l'ouver- ture 24 du panneau 26 Comme montré sur la figure 1, l'anneau 14 de compression peut être réalisé sous la forme d'un élément séparé de l'organe 12 de fixation Pour la produc- tion d'un dispositif 10 d'une seule pièce afin de facili- ter la mise en place, les figures 5 et 6 illustrent une autre forme de réalisation de l'anneau 14 de compression qui est relié de façon cassante aux branches 30 de l'organe 12 de fixation par des éléments 36 de liaison cassante positionnés le long de la périphérie de l'ouver- ture 34 de l'anneau. Si un organe de fixation 12 est inséré dans l'ouverture 24 d'un panneau en l'absence de l'anneau 14 de compression, l'ouverture 24 du panneau comprime les branches 30 lorsqu'elles entrent dans l'ouverture 24 du panneau jusqu'à ce que les nervures 33 d'engagement des branches 30 se dégagent du côté arrière 37 de l'ouverture5 24 du panneau Lors de la poursuite de l'insertion, les nervures 33 d'engagement s'expansent derrière le panneau 26 et retiennent l'organe 12 de fixation sur le panneau 26. Cependant, comme décrit ci-dessus, étant donné que les panneaux 26 sont habituellement réalisés en une matière plus10 dure que celle de l'organe de fixation 12, les arêtes de l'ouverture 24 du panneau tendent à être vives et le panneau 26 tend à cisailler et/ou déchirer les branches 30 de l'organe 12 de fixation pendant la mise en place. Par contre, lorsque l'anneau 14 de compression est utilisé, ce dernier, plutôt que le panneau 26, comprime les branches 30 L'anneau 14 de compression ne cisaille ni ne déchire les branches 30 car il est habituellement réalisé dans la même matière que celle de l'organe 12 de fixation. L'anneau 14 de compression et l'organe 12 de fixation sont avantageusement formés en une matière plastique qui présente une surface de glissement à faible coefficient de frottement entre les deux éléments De plus, pour réduire encore le coefficient de frottement du glissement, l'anneau 14 de compression et l'organe 12 de fixation peuvent être formés dans des matières plastiques différentes Cependant, on peut réaliser l'anneau 14 de compression en toute matière souhaitée pourvu qu'il ne cisaille pas ni ne déforme ou ne déchire les branches 30. Pour relier un autre élément à l'organe 12 de fixation et former un joint étanche autour de l'ouverture 24 du panneau 26, la tête 18 peut comprendre un élément à disque supplémentaire 38 situé entre la tête 18 et les branches 30. Le disque 38 est avantageusement de forme conique à sa face inférieure tournée vers les branches 30, et est légèrement flexible Le disque 38 présente donc une forme en "parapluie" et peut s'aplatir lors de l'entrée en contact avec l'anneau 14 de compression comme illustré sur la figure 4, et établir l'étanchéité souhaitée Cette flexibilité, associée à la forme de l'élément 28 de retenue, permet aussi à l'organe 12 de fixation de rattraper tous jeux pouvant exister entre cet organe 12 de fixation, l'anneau 14 de compression et le panneau 26 En variante, pour assurer l'étanchéité de l'ouverture 24 du panneau, l'anneau 14 de compression peut10 être conique (non illustré) pour être utilisé avec la tête 18 avec ou sans le disque 38. Pour le montage du dispositif 10 sur un panneau 26, on aligne l'organe 12 de fixation et l'anneau 14 de compression avec l'ouverture 24 du panneau comme illustré sur la figure 2, o l'ouverture 34 de l'anneau 14 de compression se resserre vers l'ouverture 24 du panneau En variante, pour faciliter le montage, on peut faire avancer légèrement sur les branches 30 l'anneau 14 de compression afin qu'il soit retenu sur les branches 30 jusqu'à ce que l'on souhaite procéder à la mise en place. Comme illustré sur la figure 3, l'organe 12 de fixation est ensuite poussé dans le sens d'une flèche "A", d'abord dans l'ouverture conique 34 de l'anneau 14 de compression, puis dans l'ouverture 24 du panneau. L'ouverture conique 34 déforme ou comprime progressivement et uniformément les branches 30, ce qui amène les nervures 33 d'engagement des branches 30 à fléchir vers l'intérieur dans le sens de flèches "B" Comme illustré sur la figure 4, la poursuite de l'insertion de l'organe 12 de fixation dans le sens de la flèche "A" amène les nervures 33 d'engagement des branches 30 à se dégager de l'ouverture 24 du panneau et à fléchir vers l'extérieur pour se loger en arrière du panneau 26 et empêcher le démontage, avec une force prédéterminée de retenue qui varie avec le type de matière et de mécanisme de retenue utilisé. Dans la forme de réalisation des figures 5 et 6, l'organe 12 de fixation fonctionne sensiblement de la même manière que l'organe de fixation de la forme de réalisation des figures 1 à 4, sauf que les éléments 36 de liaison cassante sont rompus lorsque l'organe 12 de fixation est inséré dans l'ouverture 24 du panneau. Par conséquent, le dispositif 10 de fixation permet de diminuer les forces d'insertion en minimisant le frottement de la mise en place, augmente les forces de retenue en supprimant la détérioration des branches 30 de retenue pendant l'insertion, et assure l'étanchéité autour de l'ouverture 24 du panneau De plus, étant donné que la détérioration des branches 30 de retenue est supprimée lors de l'insertion, l'organe 12 de fixation peut être démonté et réutilisé, permettant une correction d'erreurs de montage et un remontage après des réparations ultérieures effectuées sur l'automobile ou autre article comportant les panneaux 26. Les figures 7 à 13 illustrent une autre forme de réalisation comprenant un dispositif 110 de fixation dont les éléments communs à ceux de la forme de réalisation précédente sont désignés par les mêmes références numériques Dans cette forme de réalisation, l'élément 114 de compression est conçu pour être préalablement assemblé sur l'organe 112 de fixation afin de faciliter la mise en place comme décrit en détail ci- dessous. L'organe 112 de fixation ne comprend pas le disque 38, mais il est formé de façon à comporter un épaule- ment conique 138 proche de la position du disque 38 La tête 18, la tige 16 et les branches élastiques 30 sont sensible- ment identiques à celles des formes de réalisation des figures 1 à 6. Comme illustré sur la figure 10, l'élément 114 de compression est modifié de façon à ressembler davantage à un canon présentant une ouverture centrale 150 comprenant une première partie conique 152 et une seconde partie droite 154. Pour former un joint étanche contre le panneau 26, l'élément 114 de compression comprend une jupe conique 156 s'étendant vers l'extérieur qui est réalisée d'une seule pièce avec l'élément 114 de compression à une première extrémité 158 duquel elle est reliée. La jupe 156 fonctionne donc similairement au disque 38 des formes de réalisation des figures 1 à 6 pour assurer l'étanchéité souhaitée et rattraper tous jeux pouvant exister Il convient de noter que l'ouverture 150 de l'élé- ment 114 de compression, ainsi que l'ouverture 34 de l'élé- ment 14 de compression des formes de réalisation des figures 1 à 6, peuvent être réalisées sous une forme circulaire, rectangulaire ou sous toutes autres formes souhaitées. Comme illustré sur les figures 10 à 13, pour un assemblage préalable de l'élément 114 de compression sur l'organe 112 de fixation, la seconde partie droite 154 est avantageusement réalisée d'une seule pièce avec trois ergots 160 d'assemblage qui font saillie dans le centre de l'ouver- ture 150 sur une distance prédéterminée Le nombre, la forme et la position des ergots 160 d'assemblage peuvent varier. Lors de l'utilisation, comme illustré sur la figure 8, l'élément 114 de compression est inséré sur l'extrémité distale 22 de l'organe de fixation 112 jusqu'à ce que les ergots 160 d'assemblage se logent entre les branches Lors de l'insertion dans une ouverture 24 de panneau, l'élément 114 de compression et les ergots 160 d'assemblage se déplacent le long des branches 30 jusqu'à ce que la partie conique 152 se loge contre l'épaulement 138 sur l'organe de fixation 112 Lors de la poursuite de l'insertion de l'organe de fixation 112 dans l'ouverture 24 du panneau, la jupe 156 est comprimée contre le panneau 26 jusqu'à ce que les nervures 33 d'engagement des branches 30 se dégagent de la face arrière du panneau 26 pour retenir l'assemblage final dans la position illustrée sur la figure 7. Comme illustré sur la figure 10, pour centrer l'élément 114 de compression par rapport à l'ouverture 24 du panneau et pour réduire la distance d'insertion, une seconde extrémité 162 de l'élément 114 de compression présente un évidement ou un anneau de centrage 164 de diamètre réduit formé le long de sa périphérie extérieure, qui se loge dans l'ouverture 24 du panneau De préférence, l'évidement ou anneau de centrage 164 est utilisé avec des panneaux plus épais o l'organe de fixation doit rester déformé sur une plus grande plage ou distance d'insertion avant que la mise en place soit achevée. Lorsque l'anneau de centrage 164 est utilisé, il réduit la distance sur laquelle l'organe de fixation 112 doit être inséré avant que les branches 30 reviennent élastique- ment en arrière du panneau 26 Ceci est particulièrement avantageux avec un panneau formé de matériaux composites qui sont utilisés dans des panneaux de portes d'automobile et d'autres pièces et qui sont quelque peu plus épais que des20 panneaux en tôle. La figure 14 illustre une autre forme de réalisa- tion de l'élément 114 a de compression qui ne présente pas l'évidement ou anneau 164 de centrage L'élément 114 a de compression est utilisé avantageusement avec des panneaux qui sont relativement plus minces et ils fonctionnent de la même manière que l'élément 114 de compression de la forme de réalisation des figures 7 à 13. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées au dispositif de fixation décrit et représenté sans sortir du cadre de l'invention Ainsi, aucune dimension, matière ou construction spécifique n'est exigée pourvu que le dispositif assemblé puisse fonctionner comme décrit ici. il REVENDICATIONS 1 Dispositif de fixation destiné à être engagé dans une ouverture ( 24) d'un article ( 26), caractérisé en ce qu'il comporte un organe de fixation ( 12) ayant au moins une tige ( 16), une tête ( 18) à une première extrémité ( 20) de la tige et des moyens élastiques ( 28) de retenue le long de la tige pour retenir de façon libérable l'organe de fixation sur l'article après l'insertion d'au moins une partie desdits moyens de10 retenue dans l'ouverture, et des moyens ( 14) d'engagement destinés à comprimer les moyens de retenue avant l'insertion dans l'ouverture et l'entrée en contact des moyens de retenue avec l'article, et à empêcher une compression des moyens de retenue par ledit article autour de ladite ouverture. 2 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens d'engagement sont réalisés d'une seule pièce avec une partie de la tige. 3 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens d'engagement sont réalisés sous la forme d'un anneau ( 14) traversé par une ouverture centrale ( 34) ayant un diamètre (D) égal ou inférieur au diamètre (D') de l'ouverture de l'article, et définie par une surface intérieure reliée de façon cassante ( 36) à une partie ( 30) de la tige pour former un dispositif d'une seule pièce. 4 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la partie de tête comprend des moyens permet- tant de relier un autre article à cette partie. 5 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la partie de tête comprend des moyens ( 38) destinés à réaliser un joint étanche autour de l'ouverture de ltarticle. 6 Dispositif selon la revendication 3, caracté- risé en ce que la surface intérieure de l'ouverture de l'anneau se resserre axialement depuis ladite tête pour comprimer progressivement et uniformément lesdits moyens de retenue pendant une insertion dans ladite ouverture de l'article. 7 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de retenue peuvent recevoir des articles de diverses épaisseurs. 8 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens de retenue de l'organe de fixation peuvent être utilisés pour maintenir assemblés au moins deux articles ayant chacun une épaisseur prédéterminée et une ouverture respective qui les traverse pour aligner, insérer et retenir axialement ladite tige dans lesdites ouvertures.15 9 Dispositif selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les moyens d'engagement sont réalisés sous la forme d'un anneau ( 114) ayant une épaisseur pré- déterminée et traversé par une ouverture centrale ( 150) dont le diamètre (D) est égal ou inférieur au diamètre (D') de l'ouverture de l'article et qui est définie par une surface intérieure comprenant au moins un ergot ( 160) d'assemblage qui lui est relié et qui fait saillie sur une distance radiale prédéterminée depuis ladite surface intérieure vers le centre de l'ouverture de l'anneau pour25 retenir de façon libérable l'anneau sur une partie de la tige. Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que l'anneau comporte une jupe conique ( 156) ayant une première extrémité effilée réalisée d'une seule pièce avec une périphérie extérieure de l'anneau pour former un joint étanche autour de l'ouverture de l'article. 11 Dispositif selon la revendication 9, caracté- risé en ce que les moyens d'engagement comprennent un moyen ( 164) pour centrer lesdits moyens d'engagement par rapport à l'ouverture de l'article et pour réduire la distance sur laquelle l'organe de fixation est inséré.