Brevet FR2724428A1 — publié le 19960315

l La présente invention se rapporte à un organe de fixation du type se fixant par enfoncement ou se chassant. De nombreux genres et styles d'organes de fixation de ce type sont connus dans l'art antérieur. Ils sont notamment conçus pour être chassés axialement dans des trous percés à l'avance dans une pièce et pour s'y immobiliser au moyen de pattes ou d'éléments en forme d'ailes souples orientés latéralement. La pièce peut être un panneau d'un genre quelconque, l'organe de fixation étant utilisé dans ce cas pour fixer sur ce dernier un autre panneau ou une bande d'un moulage ou analogue. Les organes de fixation de ce genre sont fréquemment dénommés organes de fixation en arbre, car les pattes ou éléments d'ailes souples sont orientés vers l'extérieur d'une tige comme le sont les branches sur le tronc d'un arbre. L'un des problèmes que posent toujours ces organes de fixation réside dans la relation entre les forces d'installation ou d'introduction et les forces d'enlèvement. Il serait souhaitable de disposer dans de nombreux cas d'une conception dans laquelle les forces d'insertion sont extrêmement faibles et les forces d'enlèvement, extrêmement élevées. Dans de nombreux concepts de l'art antérieur, ces forces sont presque égales. Les tentatives qui ont été faites pour diminuer les forces de résistance à l'installation tout en accroissant les forces de résistance à l'enlèvement ont impliqué notamment une modification de la forme des pattes, leur angle d'inclinaison ou la manière dont elles sont reliées à la tige de l'organe de fixation. Ces modifications n'ont eu en général que des effets marginaux. D'autres problèmes concernent la difficulté à maintenir l'organe de fixation centré dans un trou afin que sa tendance à en ressortir soit réduite. Par ailleurs, il a toujours été difficile de maintenir les pattes fléchies à l'intérieur du trou, pour éviter les tremblements et une rotation, sans inclure une caractéristique de surcharge telle que celle d'une tête s'écrasant élastiquement et ayant la forme d'un parapluie. L'art antérieur regorge d'organes de fixation du type spécifié. A titre d'exemple, le brevet U.S. n 4 728 238 décrit un organe de fixation en une pièce qui se chasse et qui comprend une tête et une tige, la tige ayant une section transversale globalement non circulaire présentant plusieurs surfaces orientées axialement et généralement planes. Chacune des surfaces planes de la tige supporte plusieurs éléments élastiques en forme d'ailes qui sont souples et distants axialement les uns des autres; les ailes sont destinées à fléchir le long de la liaison en ligne droite avec les surfaces planes. Certaines ailes disposées le long d'au moins l'une de ces surfaces et distantes les unes des autres sont orientées obliquement de manière qu'elles basculent vers la tête et elles sont par ailleurs réalisées monobloc avec un moyen destiné à augmenter notablement la force nécessaire à enlever l'organe de fixation du trou dans lequel il est logé par rapport à la force nécessaire à l'introduire dans ce trou. Néanmoins, cet organe de fixation n'est pas à auto-centrage et il tend à se dégager des trous lorsqu'il subit des glissements vers l'arrière et vers l'avant. Les forces nécessaires à son enlèvement sont irrégulières. Le brevet U.S. n 4 776 739 décrit un organe de fixation en une pièce de matière plastique du type à enfoncement, qui est réutilisable et qui est destiné à être introduit dans un trou d'une pièce, cet organe comprenant une tête et une tige, la tige étant monobloc avec un côté de la tête de manière que son axe longitudinal se prolonge à distance de celle-ci et ayant une section transversale particulière ainsi que des ailettes orientées transversalement et disposées sur une partie centrale de sa longueur, sur un de ses côtés, les ailettes coopérant avec la section transversale particulière de la tige pour empêcher que l'organe de fixation soit retiré d'un trou particulier d'une pièce et de manière à centrer l'axe longitudinal de la tige sur l'axe central du trou par blocage de la périphérie de la section transversale de la tige contre la paroi intérieure du trou de la pièce. Bien que cet organe de fixation soit à auto-centrage, il établit un contact minimal avec la paroi du trou. En conséquence, l'organe de fixation est capable d'osciller dans des panneaux minces. Le rapport entre les forces nécessaires à l'enlèvement et celles qui le sont pour l'insertion est très faible et proche de 1:1. En bref, il existe depuis longtemps une demande pour un organe de fixation du type tel que spécifié en préambule, qui soit capable de demeurer centré dans son trou ainsi que de demeurer fléchi dans le trou sans utilisation d'une surcharge, et qui soit beaucoup plus difficile à enlever qu'à introduire dans le trou. La présente invention apporte un tel organe de fixation. La présente invention se rapporte à un organe de fixation par flexion qui peut être introduit de manière amovible dans un trou d'un panneau et qui est conçu pour que la force nécessaire à son enlèvement d'un trou soit supérieure à celle nécessaire à son introduction. L'organe de fixation a un potentiel d'utilisation dans de nombreuses industries, par exemple dans celle de la fabrication de voitures automobiles dans laquelle il peut être utilisé pour fixer des panneaux de porte et des garnitures intérieures ou sous forme d'organe de fixation de colliers de conduits de liquide de freinage et de carburant. Cet organe de fixation comprend une tête et une tige allongée présentant un axe et disposée le long de ce dernier dans le prolongement de la tête. La tige a une section transversale dont la dimension maximale est sensiblement égale à la dimension maximale du trou dans lequel l'organe de fixation est destiné à être introduit. En conséquence, lorsque l'organe de fixation est introduit dans un tel trou, la tige s'ajuste fermement dans celui-ci. Cette particularité de la présente invention représente un grand avantage sur de nombreux organes de fixation de l'art antérieur. La tige supporte plusieurs ailettes souples inscrivant un angle d'obliquité avec son axe. Chacune des ailettes comprend une partie qui, mesurée radialement à partir de l'axe de la tige, se prolonge sur une distance supérieure à celle de l'axe au bord du trou prévu, de sorte que les ailettes peuvent fléchir contre la paroi de ce trou et peuvent faire ressort à l'intérieur du panneau après passage par le trou afin de maintenir l'organe de fixation étroitement dans ce dernier et d'en empêcher l'enlèvement involontaire. L'invention va être décrite plus en détail à titre d'exemple en regard des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue latérale en plan d'un mode de réalisation avantageux de l'organe de fixation par flexion selon l'invention; la figure 2 en est une autre vue latérale en plan selon la ligne 2-2 de la figure 1; la figure 3 en est une coupe transversale selon la ligne 3-3 de la figure 1; la figure 4 est une vue latérale en plan d'une variante de réalisation de l'organe de fixation par flexion de l'invention; la figure 5 est une vue en coupe transversale du mode de réalisation de la figure 4 selon la ligne 5-5 de cette dernière; la figure 6 est une vue latérale en plan d'une autre variante de réalisation de l'invention; et la figure 7 est une coupe transversale du mode de réalisation représenté sur la figure 6 selon la ligne 7-7 de cette dernière. La figure 1 est une vue latérale d'un organe 10 de fixation par flexion selon l'invention. Cet organe 10 comprend une tête 12 formée d'une partie supérieure 14 et d'une partie inférieure bombée 16 entre lesquelles se trouve une entretoise axiale 18. Une tige aplatie 20 est disposée dans le prolongement axial de la tête 12 et en a le même axe de symétrie. Une aile 22 est disposée axialement le long de la tige aplatie ; une autre aile 22 qui n'est pas visible sur la figure 1 est disposée axialement le long de l'autre côté de la tige 20. Plusieurs ailettes souples 24 sont réalisées sur chaque côté de la tige aplatie 20 et inscrivent un angle d'obliquité avec l'axe de cette dernière. Les ailettes 24 sont planes et peuvent être parallèles. Par ailleurs, les ailettes 24 peuvent être orientées perpendiculairement à la tige 20 ou inscrire un angle avec celle-ci. L'organe de fixation 10 comprend également une pointe conique arrondie 26 dont l'axe est commun avec celui de la tige 20. La pointe conique arrondie 26 a un diamètre maximal qui est égal à la largeur de la tige aplatie 20, dans la représentation de la figure 1, tous deux étant sensiblement égaux au diamètre du trou dans lequel l'organe de fixation 10 peut être utilisé. La figure 2 présente une autre vue en plan de l'organe de fixation 10 qui est observé de la gauche à la droite de la figure 1 comme indiqué par la ligne 2-2 de celle-ci. On observe que les deux côtés de la tige aplatie 20 sont équipées d'ailettes souples 24; celles du côté gauche de la tige 20 sont inclinées vers le bas en s'éloignant de l'observateur, tandis que celles du côté droit sont inclinées vers le bas et vers l'observateur. Un point extrêmement important concerne une partie 28 de chaque ailette 24 qui se prolonge vers l'extérieur de la tige aplatie 20 au-delà de la dimension maximale de la pointe conique arrondie 26. Ces parties 28 sont destinées à se bloquer contre les parois du trou, dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre maximal de la pointe conique 26, en fléchissant contre elles et en reprenant élastiquement leur forme derrière le trou, de sorte que l'organe 10 peut demeurer fixé en restant immobile à l'intérieur de ce trou. On comprend facilement que chacune des ailettes souples 24 qui sont orientées obliquement sur l'axe de la tige aplatie 20 présente une certaine dimension dans la direction axiale, contrairement aux ailettes des organes de fixation de l'art antérieur dont les bords extérieurs sont perpendiculaires à l'axe de l'organe de fixation. En conséquence, même lorsque l'organe de fixation 10 est introduit dans un trou d'un panneau mince, certaines des ailettes souples 24 subissent toujours une flexion en étant en appui contre la paroi de ce trou. Cette particularité de l'organe de fixation 10 de l'invention garantit qu'il ne tremble ni ne tourne lorsqu'il a été introduit dans un trou de dimension convenable. Par ailleurs, les ailettes souples 24 étant orientées obliquement sur l'axe de la tige aplatie 20, leur flexion présente une composante radiale ainsi qu'une composante axiale. Ceci permet à l'organe de fixation 10 et en particulier aux ailettes souples 24 d'avoir une surface continue de contact avec la paroi d'un trou, ce qui élimine la nécessité de conférer à l'organe de fixation une caractéristique le mettant en surcharge. Comme le montre la coupe transversale de la figure 3, la tige aplatie 20 a une largeur, mesurée entre angles opposés 30, qui est sensiblement égale au diamètre du trou, indiqué par un cercle 32, dans lequel l'organe de fixation doit être utilisé. Les bouts 34 des ailes 22 ayant la forme de lobes en coupe transversale sont placés à une distance égale à ce diamètre. Ainsi, on comprend facilement que les ailes 22 confèrent à l'organe de fixation 10 l'aptitude à demeurer centré à l'intérieur d'un trou ayant sensiblement le même diamètre que le cercle 32. Les ailettes souples 24 comprennent des parties 28 qui sont situées à l'extérieur de la circonférence du cercle 32. Cette caractéristique des ailettes souples 24 et de leur partie 28 confère à l'organe de fixation 10 l'aptitude à demeurer fixé sans tourner ni trembler dans un trou ayant un diamètre sensiblement égal à celui du cercle 32. Comme le montre par ailleurs la figure 1, les ailettes souples 24 sont en nombre suffisant et sont suffisamment espacées pour qu'il y en ait toujours un groupe qui soit infléchi à l'intérieur du trou afin d'interdire le tremblement, la rotation et l'enlèvement. L'espacement relatif des ailettes souples 24 assure également un ajustement serré dans des panneaux ayant des épaisseurs différentes. Cette particularité et le mouvement radial de flexion des ailettes élimine la nécessité d'une tête en forme de parapluie qui puisse s'écraser et qui élève notablement le prix d'un organe de fixation. Comme mentionné plus haut, la tige 20 est conçue pour maintenir l'organe de fixation 10 centré dans un trou, de manière à maximiser et à commander le contact entre les ailettes souples 24 et la paroi de ce dernier de façon à améliorer la retenue. La force d'insertion et la force d'enlèvement de l'organe de fixation 10 peuvent se prédéterminer par variation de paramètres de sa conception. En ce qui concerne les paramètres se rapportant à la force d'insertion, la distance sur laquelle la partie 28 des ailettes souples 24 se prolonge au-delà de la circonférence d'un trou pour lequel l'organe de fixation 10 est conçu et donc se bloque contre la paroi de ce dernier a une influence directe sur la force d'introduction. La réduction de l'angle 36 (l'angle d'obliquité inscrit par les ailettes souples 24 avec l'axe de l'organe de fixation 10) facilite l'entrée et permet aux ailettes 24 de fléchir plus facilement en abaissant la force nécessaire à l'introduction. De plus, la réduction de l'épaisseur des ailettes 24 abaisse la force nécessaire d'introduction, car des ailettes minces fléchissent plus facilement. Finalement, l'accroissement de l'angle 38 (de l'obliquité du bord 40 des ailettes 24) impose aux ailettes 24 une flexion accrue en direction radiale. On comprend que pendant l'introduction, les ailettes souples 24 qui passent complètement par le trou cessent de subir une flexion et reprennent leur forme plane sur l'autre côté du panneau. Comme le montre la figure 3, le bord de tête d'introduction 41 établit le contact avec la paroi du trou à forte distance de la tige aplatie 20. Ceci garantit que les ailettes fléchissent facilement pendant l'introduction en permettant une introduction relativement aisée de l'organe de fixation 10. Au contraire, le bord de tête d'enlèvement 42 de l'ailette 24 entre en contact avec la paroi du trou à proximité de la tige aplatie 20 lorsque celle-ci est extraite du panneau. Ceci empêche la flexion de l'ailette 24 lors du retrait et augmente la force de retenue. Il convient de remarquer en passant que le bord de tête d'enlèvement 42 tel que représenté sur la figure 3 peut être un segment d'un cercle. Plusieurs autres facteurs accroissent la force de retenue. Ainsi, comme précédemment, l'augmentation de la distance sur laquelle la partie 28 de l'ailette souple 24 se prolonge au-delà de la circonférence d'un trou pour lequel l'organe de fixation 10 est conçu augmente la force de blocage et donc la force nécessaire à l'enlèvement. La diminution de l'angle 36, c'est à dire la réduction de l'angle d'obliquité que les ailettes souples 24 inscrivent avec l'axe de l'organe de fixation 10 a pour conséquence que celles-ci fléchissent moins facilement et empêchent d'extraire l'organe de fixation 10 du trou. Bien entendu, l'accroissement de l'épaisseur des ailettes 24 augmente la force nécessaire à l'enlèvement, car des ailettes épaisses 24 sont plus rigides et donc moins capables de fléchir. Finalement, la diminution de l'angle 44 (de l'obliquité du bord de tête d'enlèvement 42 des ailettes) empêche les ailettes 24 de fléchir en rendant l'enlèvement plus difficile. Les figures 4 à 7 représentent des variantes de réalisation qui seront décrites dans la mesure dans laquelle elles diffèrent du mode de réalisation des figures 1 à 3 afin d'en montrer les dissimilitudes. La figure 4 montre une première variante de réalisation d'un organe de fixation par flexion 50 qui ne comprend que six ailettes souples 52 et non pas huit sur chaque côté de la tige aplatie 54. On remarque que les ailettes souples 52 inscrivent avec l'axe de l'organe de fixation 50 un angle d'obliquité qui est plus petit que celui du cas de la figure 1. La figure 5, qui est une coupe transversale de l'organe de fixation 50 selon la ligne 5-5 de la figure 4, montre que le bord de tête d'enlèvement 56 des ailettes 52 est rectiligne, à la différence du bord de tête courbe d'enlèvement 42 que représente la figure 3. La figure 6 montre une autre variante de réalisation d'un organe de fixation à flexion 60. L'organe 60 comprend comme le mode de réalisation de la figure 1 huit ailettes souples 62 placées sous un angle d'obliquité sur la tige aplatie 64. La figure 7 est une coupe transversale de l'organe de fixation 60 selon la ligne 7-7 de la figure 6. La forme des ailettes 62 est sensiblement identique à celle des ailettes 52 de la figure 5, sauf que le bord de tête d'enlèvement 66 inscrit avec la tige aplatie 64 un angle plus faible que celui que le bord de tête d'enlèvement 56 inscrit avec la tige aplatie 54. Les organes de fixation de la présente invention peuvent s'utiliser en place de la plupart des organes de fixation dénommés en arbre de Noel grâce à la multiplicité de leurs possibilités de mise en oeuvre. Ils sont destinés à être utilisés pour des panneaux ayant de grandes différences d'épaisseur, en particulier lorsqu'une surcharge représente un problème en raison de l'étroitesse de l'espace disponible ou lorsque de grandes forces d'introduction nécessaires à produire la surcharge ne sont pas souhaitables. Les organes de fixation de l'invention peuvent s'utiliser dans l'industrie des voitures automobiles pour fixer des panneaux de porte et le garnissage intérieur ou en organes de fixation pour des colliers de conduits de liquide de freinage et de carburant. Ils peuvent aussi s'utiliser dans des applications de soudure hélicoïdale dans lesquelles ce type d'organe de fixation est couramment utilisé, ainsi que pour de nombreuses autres applications. Les organes de fixation de l'invention peuvent se réaliser par moulage par injection en toute résine polymère ou matière plastique couramment utilisée pour la fabrication de ce type d'organes. Le Nylon n'est qu'un exemple d'une matière qui convient. En résumé, les organes de fixation par flexion selon l'invention ont de nombreux avantages: ils s'installent de manière régulière et non progressivement; ils nécessitent de faibles forces d'introduction et ils ont une grande force de retenue; ils sont aptes à être adaptés à la demande du client pour satisfaire des besoins spécifiques d'une application; ils sont réutilisables, ils n'exigent pas une surcharge, ils s'ajustent étroitement dans des panneaux de toutes épaisseurs sans trembler ni tourner; ils sont robustes; ils sont faciles à fabriquer avec un outillage simple; leur prix est faible; ils sont à auto- centrage et ils sont invariables. Il va de soi que diverses modifications peuvent être apportées à l'organe de fixation sans sortir du cadre de l'invention. Il REVENDICATIONS 1. Organe de fixation par flexion destiné à être introduit de manière amovible dans un trou d'un panneau, comprenant une tête (12), une tige allongée (20) disposée dans le prolongement de cette dernière le long d'un axe de symétrie qu'elle comporte, ainsi que de multiples ailettes souples (24) disposées sur ladite tige, caractérisé en ce que lesdites ailettes souples (24) sont disposées axialement le long de ladite tige allongée (20) de manière à inscrire un angle d'obliquité (36) avec ledit axe, chacune desdites ailettes souples (24) ayant une partie (28) qui se prolonge à partir de l'axe sur une distance supérieure à celle qui est comprise entre un bord dudit trou (32) et ledit axe, de façon que, lorsque ledit organe de fixation est introduit dans ledit trou, lesdites ailettes souples puissent fléchir contre la paroi de ce dernier afin d'y retenir ledit organe de fixation. 2. Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdites ailettes souples (24) sont parallèles les unes aux autres. 3. Organe de fixation selon l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que chacune desdites ailettes souples comprend une extrémité supérieure et une extrémité inférieure, ladite extrémité supérieure étant plus proche de ladite tête que ladite extrémité inférieure et en ce que ladite partie (28) de chacune desdites ailettes souples qui est à une plus grande distance dudit axe que celle qui est comprise entre un bord dudit trou et ledit axe est plus proche de ladite extrémité supérieure que de ladite extrémité inférieure. 4. Organe de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite tige allongée (20) comprend deux côtés, lesdites ailettes souples (24) étant disposées axialement le long de l'un desdits deux côtés de ladite tige allongée. 5. Organe de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend des secondes ailettes souples (24) qui sont disposées axialement le long de l'autre desdits deux côtés de ladite tige allongée (20) sous un angle d'obliquité avec ledit axe, chacune desdites secondes ailettes souples comprenant une partie (28) qui est placée à une distance dudit axe qui est supérieure à celle qui est comprise entre un bord dudit trou (32) et ledit axe, de sorte que, lorsque ledit organe de fixation est introduit dans ledit trou, lesdites ailettes souples peuvent fléchir contre la paroi de ce dernier afin d'y10 retenir ledit organe de fixation. 6. Organe de fixation selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite tige allongée (20) a une section transversale aplatie.