Brevet FR2745864A1 — publié le 19970912

L'invention concerne une pièce d'ancrage de vis pour fixer des objets à des parois minces au moyen de vis auto-taraudeuses, et plus particulièrement une pièce d'an- crage de vis pouvant être insérée à l'intérieur d'un trou dans un panneau en tôle afin de recevoir une ou plusieurs vis par lesquelles des objets sont fixés au panneau, et compor- tant un corps en matière plastique défini par des parois, elles-mêmes définissant une cavité longitudinale, au moins deux parois opposées présentant des gorges parallèles, face à face, destinées à recevoir et guider la ou les vis. Pour fixer des objets au moyen de vis à une paroi mince telle qu'un panneau en tôle, deux solutions sont possibles: l'une consistant à souder au panneau, sur le côté opposé à celui par lequel la vis est introduite, un écrou ou autre élément capable de recevoir une partie assez longue de vis pour assurer une prise; et l'autre consistant à intro- duire dans un trou du panneau, sur le côté d'introduction de vis, une pièce d'ancrage en matière plastique synthétique comportant un logement à l'intérieur pour recevoir une ou plusieurs vis auto-taraudeuses. La première solution, qui implique évidemment de percer à l'avance le panneau avec précision pour adapter les trous à l'objet devant être monté et qui nécessite un accès aisé aux deux côtés du panneau, est à la fois peu pratique et coûteuse, en particulier pour le montage d'éléments de finition d'automobile, qui est habituellement un travail de production en grande série, hautement automatisé. La seconde solution exige de façon idéale des pièces d'ancrage qui peuvent être montées aisément sur le panneau et, qui, en même temps: a) procurent un degré élevé de résistance à l'ex- traction, c'est-à-dire demandent une force considérable pour être retirées de leur logement lorsque la vis est intro- duite; b) garantissent au moins le couple minimal demandé de serrage environ 2,5 N.cm de la vis; c) assurent une avance sans problème de la vis dans la bonne direction; et d) empêchent la vis d'être avancée en diagonale entre la pièce d'ancrage et le panneau. Des pièces d'ancrage en matière plastique pour vis destinées à être introduites dans des trous d'une paroi/d'un panneau en tôle sont largement disponibles, lesquelles comprennent un corps prismatique ayant une fente longitudinale sensiblement en forme de V ouverte sur trois côtés et définie par deux parois opposées présentant une série de gorges parallèles s'étendant depuis l'extrémité ouverte d'embouchure de la fente jusqu'à l'extrémité fermée opposée du corps. A l'extérieur, les parois opposées du corps, définissant la fente, comportent des saillies en contre-dépouille, et un bord formé à fleur avec l'extrémité d'embouchure. Grâce à la fente, le corps en matière plastique fléchit lorsque la pièce d'ancrage est introduite dans le trou, afin que les saillies s'ajustent à travers le trou et que le bord entre en contact avec le panneau; les objets sont ensuite fixés sur le panneau au moyen de vis auto- taraudeuses qui, introduites dans la fente, réalisent une prise avec les parois à gorges tout en raidissant simul- tanément la pièce d'ancrage pour l'empêcher d'être retirée du trou dans le panneau. Compte tenu de leur structure, des pièces d'ancrage de vis du type décrit ci-dessus présentent plu- sieurs inconvénients, tels qu'une faible résistance au retrait de la pièce d'ancrage lorsque la vis est introduite; un guidage limité de la vis à l'intérieur de la fente, en sorte que la vis est avancée transversalement ou même placée dans une position située entre la pièce d'ancrage et le panneau; et un serrage de la vis insuffisant pour empêcher un dégagement spontané en présence des vibrations. Un objet de la présente invention est d'éliminer les inconvénients précités en procurant une pièce d'ancrage de vis qui présente un degré élevé d'efficacité, une excel- lente résistance au retrait de la pièce d'ancrage lorsque la vis est introduite, un couple de serrage de la vis dépassant le minimum demandé, et une structure telle qu'elle guide efficacement la vis pendant l'introduction et, en par- ticulier, l'empêche d'être introduite entre la pièce d'an- crage et le panneau. Conformément à l'invention, il est proposé une pièce d'ancrage de vis pour fixer des objets à des parois minces au moyen de vis auto- taraudeuses, et comportant un corps prismatique réalisé en matière plastique synthétique et définissant intérieurement, entre deux parois longitudinales, une cavité accessible depuis l'extérieur à travers une embouchure et destinée à recevoir au moins une vis, la pièce d'ancrage ayant pour particularité que la cavité est égale- ment définie par deux pièces extrêmes opposées formées d'un seul bloc avec le corps prismatique, et par une paroi pleine de fond du corps, laquelle paroi de fond est placée face et opposée à l'embouchure, et présente, vers la cavité, un certain nombre de trous situés les uns à côté des autres et destinés chacun à recevoir une extrémité de la vis et réaliser une prise avec elle. Lorsqu'elle est introduite à l'intérieur de la cavité, la vis autotaraudeuse engage donc de façon sûre au moins un trou et, de même qu'avec les pièces d'ancrage de vis classiques, elle peut également engager l'intérieur des parois longitudinales, augmentant ainsi notablement le couple de serrage de la vis en comparaison avec les pièces d'ancrage de vis connues dont la paroi de fond ne présente aucun trou de prise. 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 de face d'une pièce d'ancrage de vis conforme à la présente invention; la figure 2 est une vue en plan de dessous de la pièce d'ancrage de vis de la figure 1; la figure 3 est une vue en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 montre une vue en plan de dessus, de la pièce d'ancrage de vis selon l'invention telle qu'elle se présente en cours d'utilisation; la figure 5 est une vue de côté d'une autre forme de réalisation de la pièce d'ancrage de vis selon la présente invention; et les figures 6 et 7 montrent, par la même vue en plan, la pièce d'ancrage de vis de la figure 5 respectivement avant le montage et pendant l'utilisation. En référence aux figures 1 à 4, la référence numérique 1 désigne une pièce d'ancrage de vis selon l'inven- tion, laquelle comporte un corps sensiblement allongé, prismatique 2, qui est sensiblement parallélépipédique dans l'exemple représenté, moulé d'une seule pièce en matière plastique synthétique et définissant une cavité intérieure ouverte 6 accessible depuis l'extérieur à travers une embouchure 6a, et destinée à recevoir à l'intérieur, comme on le verra, au moins une vis auto-taraudeuse connue (non représentée). Conformément à l'invention, la cavité 6 est définie entre deux parois latérales longitudinales opposées a, 5b et deux pièces extrêmes opposées correspondantes 4a, 4b du corps 2, et par une paroi pleine 2a de fond du corps 2, opposée et faisant face à l'embouchure 6a. Les pièces extrêmes 4a, 4b sont placées aux extrémités du corps 2 et sont définies par des languettes respectives faisant saillie vers le haut de la paroi de fond 2a, comme c'est le cas des parois Sa, 5b, qui sont placées sur chaque côté du corps 2 et forment les côtés de la pièce d'ancrage 1. La paroi de fond 2a présente une section transversale sensiblement carrée, c'est-à-dire qu'elle est approximativement aussi épaisse qu'elle est large, et elle présente un certain nombre de trous 7, par exemple quatre trous borgnes, formés dans la direction de l'épaisseur, communiquant par une extrémité avec la cavité 6 et fermés, à l'extrémité opposée, par une mince membrane 8 qui est à fleur avec la surface extérieure inférieure de la pièce d'ancrage pour empêcher tout liquide ou toutes impuretés d'entrer dans la pièce d'ancrage 1. Dans l'exemple représenté, les languettes extrêmes 4a, 4b sont rigides et sont reliées rigidement au corps 2 et à la paroi 2a avec lesquels elles forment une seule pièce, tandis que les languettes latérales 5a, 5b sont flexibles et, dans l'exemple représenté, sont moulées d'une seule pièce avec le corps 2, de façon à diverger latéralement vers l'extérieur dans l'état libre, et à fléchir l'une vers l'autre en tournant autour de parties respectives 9 de pied de liaison, de section amincie, agissant à la manière d'une articulation, lorsque la pièce d'ancrage est introduite dans un trou ou logement 10 formé à travers une paroi mince 11 à laquelle un élément ou organe quelconque doit être fixé au moyen d'une ou plusieurs desdites vis auto-taraudeuses. Dans l'exemple représenté, la paroi 11 est définie par un panneau intérieur de porte de véhicule sur lequel un panneau de finition doit être monté au moyen des vis. Les languettes latérales 5a, 5b comportent des nervures intérieures 14 de guidage parallèles, opposées et décalées les unes par rapport aux autres afin que, lorsque les languettes 5a, 5b fléchissent jusque dans la position fermée (figure 4), les nervures 14 définissent des canaux 15 pouvant guider les vis sensiblement dans l'axe des trous sous-jacents 7. A l'extérieur, chaque languette flexible 5a, b comporte une saillie 16 en contre-dépouille s'étendant sur toute la longueur de la languette 5a ou 5b et, elle-même, présentant un certain nombre de gorges 17 (figure 4) des- tinées à empêcher la pièce d'ancrage 1 de se dégager spon- tanément, tout en permettant en même temps à la pièce d'ancrage d'être encliquetée à l'intérieur du trou 10. Grâce à la flexibilité des languettes 5a, 5b, la saillie 16 peut être beaucoup plus prononcée que sur les pièces d'ancrage actuellement utilisées, ne comportant pas de languettes flexibles, tout en utilisant cependant des moules à structure simple, sans moules positifs mobiles, du fait que la flexibilité des languettes 5a, 5b permet d'enlever la pièce d'ancrage 1 du moule malgré les contre-dépouilles prononcées définies par les saillies 16. De plus, les languettes flexibles 5a, 5b, qui sont séparées latéralement des languettes extrêmes 4a, 4b, par une entaille 12, peuvent également fléchir indépendamment pendant l'introduction de la pièce d'ancrage 1 dans le trou pour aider les saillies 16 à passer au-delà du bord du trou 10 une fois que la pièce d'ancrage 1 est introduite dans le trou 10, tandis que la présence d'une contre-dépouille prononcée, telle que celle définie par les saillies 16, augmente la résistance au retrait de la pièce d'ancrage 1 en comparaison avec les pièces d'ancrage connues. En utilisation réelle, après l'introduction de la pièce d'ancrage 1 dans le trou 10 et la superposition d'un élément destiné à être monté (non représenté), une vis est introduite dans le trou ou logement situé dans l'élément devant être monté et à l'intérieur de la cavité 6 o elle porte contre le côté intérieur des languettes 5a et 5b et/ou s'engage dans l'un des trous 7. Plus particulièrement, quel que soit l'élément devant être monté qui est positionné, une grande longueur d'au moins l'un des trous 7 est engagée de façon sûre par l'extrémité filetée de la vis de manière à augmenter le couple de serrage de la vis (en comparaison avec celui produit par le simple engagement du côté intérieur des languettes 5a, 5b) et empêcher ainsi, ensuite, la vis de ressortir en présence de vibrations. De plus, dans le cas o la vis n'est pas intro- duite de façon parfaitement perpendiculaire à l'élément devant être montée et qu'elle est positionnée de travers entre deux canaux 15 de guidage, elle est dirigée par les nervures 14 dans l'un ou l'autre des deux canaux de guidage adjacents afin que, lorsque la vis descend, elle soit toujours perpendiculaire au panneau 11 de support. Similairement, les languettes extrêmes 4a et 4b empêchent une vis mal introduite d'être vissée à l'extérieur, entre la pièce d'ancrage 1 et le panneau 11, et assurent que la vis est toujours maintenue à l'intérieur de la cavité 6. Selon une autre forme de réalisation faisant également partie de la présente invention, la pièce d'ancrage la de vis (figures 5 à 7) comporte des languettes latérales rigides 18a, 18b, reliées à une paroi pleine 20 de fond avec laquelle elles forment une seule pièce et qui présentent un certain nombre de trous borgnes 21 alignés le long de l'axe longitudinal de la pièce d'ancrage la. Les deux languettes latérales 18a, 18b comportent des rainures intérieures 22 de guidage de vis séparées par des nervures parallèles 23 situées face à face, mais décalées d'un demi-pas afin que, à chaque trou 21 de la paroi 20, une languette 18a présente une nervure 23 et la languette opposée 18b présente une rainure 22. Ainsi, quelle que soit la façon dont la vis (non repré- sentée) est vissée, elle est guidée vers l'un des trous 21 par l'engagement de son filet avec une nervure 23 sur un côté et une rainure 22 sur l'autre côté. Les deux éléments extrêmes opposés de la pièce d'ancrage la de vis, par ailleurs, comprennent deux languet- tes flexibles 25a, 25b reliées au corps 20, avec lequel elles sont réalisées d'une seule pièce, par des parties respectives 26 à faible section agissant à la manière d'une articulation. Les languettes 25a, 25b sont moulées de façon à diverger dans l'état libre et à fléchir l'une vers l'autre en tournant autour de parties respectives 26 de pied de liaison lorsque la pièce d'ancrage est introduite dans un trou 10. Dans les deux versions ci-dessus 1, la de la pièce d'ancrage de vis selon l'invention, chacune des quatre languettes 4, 5 ou 18, 25 comprend un bord supérieur 27 faisant saillie vers l'extérieur, qui agit à la manière d'un épaulement reposant contre le panneau 11. Enfin, selon une autre forme de réalisation, non représentée pour plus de clarté, la même pièce d'ancrage peut comporter la totalité des languettes flexibles 5a, 5b et 25a, 25b. Il va de soi que de nombreuses modifications peuvent être apportées à la pièce d'ancrage de vis décrite et représentée sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Pièce d'ancrage (1, la) de vis pour fixer des objets à des parois minces au moyen de vis auto-taraudeuses, et comportant un corps prismatique (2) réalisé en matière plastique synthétique et définissant à l'intérieur, entre deux parois longitudinales (5, 18) une cavité (6) accessible depuis l'extérieur à travers une embouchure (6a) et destinée à recevoir au moins une vis, la pièce d'ancrage étant caractérisée en ce que la cavité (6) est également définie par deux éléments extrêmes opposés (4, 25) formés d'une seule pièce avec le corps prismatique (2), et par une paroi pleine (2a) de fond du corps, laquelle paroi de fond est placée face et opposée à l'embouchure (6a), et présente, vers la cavité, un certain nombre de trous (7, 21) situés les uns à côté des autres et destinés chacun à recevoir une extrémité de la vis et réaliser une prise sur elle. 2. Pièce d'ancrage de vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux parois longitudinales (5, 18) et les deux éléments extrêmes opposés (4, 25) sont définis par des languettes indépendantes respectives faisant saillie de la paroi de fond (2a). 3. Pièce d'ancrage de vis selon la revendication 1, caractérisée en ce que les deux parois longitudinales comprennent des languettes flexibles reliées au corps (2) avec lequel elles forment un seul bloc, et ayant chacune des nervures (14) faisant face à la cavité (6) pour guider la vis, et une saillie (16) en contre-dépouille située sur le côté opposé auxdites nervures (14). 4. Pièce d'ancrage de vis selon la revendication 3, caractérisée en ce que les nervures (14) définissent des rainures destinées à guider la vis et sensiblement coaxiales aux trous. 5. Pièce d'ancrage de vis selon la revendication 4, caractérisée en ce que les nervures (23) sont décalées d'un demi-pas sur des languettes opposées, les nervures situées sur l'une des languettes faisant face à des rainures correspondantes (22) sur une languette opposée et étant parallèles aux trous (7, 21). 6. Pièce d'ancrage de vis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les deux éléments extrêmes (25a, 25b) comprennent des languettes flexibles reliées au corps (2) avec laquelle elles sont réalisées d'un seul bloc. 7. Pièce d'ancrage de vis selon l'une quelconque des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que les lan- guettes flexibles (5a, 5b; 25a, 25b) divergent dans l'état libre et sont liées chacune d'un côté du corps au moyen d'une partie d'articulation (9) à faible section par rapport à laquelle elles fléchissent, et sont séparées l'une de l'autre par une entaille latérale (12). 8. Pièce d'ancrage de vis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les trous (7) communiquent par une extrémité avec la cavité (6) et sont fermées à l'extrémité opposée par une membrane (8). 9. Pièce d'ancrage de vis selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la paroi de fond (2a) est de section transversale sensiblement carrée.