Brevet FR2757581A1 — publié le 19980626

Dispositif de fixation à démontage rapide Pour véhicule automobile L'invention concerne un dispositif de fixation pour un véhicule automobile, destiné notamment à assurer la fixation d'un équipement sur la carrosserie de ce dernier. Plus particulièrement, l'invention concerne un dispositif de fixation du type comprenant un écrou formé de deux demiécrous propres à être assemblés entre eux le long d'un plan de joint diamétral pour définir une surface intérieure filetée d'axe donné propre à coopérer avec un filet de vis, ainsi qu'un fourreau d'entraînement comportant un logement intérieur propre à recevoir l'écrou assemblé. On connaît déjà, d'après la publication FR-A-2 715 199, un dispositif de fixation de ce type qui résulte de l'assemblage de deux éléments, à savoir un élément intérieur constitué par l'écrou formé des deux demi-écrous, et un élément extérieur, à savoir le fourreau d'entraînement qui loge l'écrou une fois assemblé. Ce dispositif de fixation connu permet, lors d'une opération de montage, de mettre en place l'ensemble écrou-fourreau par vissage sur le filet de vis et, lors d'une opération de démontage, d'enlever le fourreau de l'écrou qui reste engagé sur le filet de vis, puis d'enlever l'écrou, sans dévissage, par séparation des deux demi-écrous. Ce dispositif connu permet ainsi un démontage sans dévissage, ce qui évite des opérations longues et coûteuses de démontage. Un tel dispositif de fixation connu permet donc un gain de temps appréciable lorsque l'équipement doit être démonté, soit lors d'une réparation, soit en vue d'une récupération ou d'un recyclage, lorsque le véhicule est en fin de vie. Dans le dispositif connu par la Demande de brevet français précitée, des moyens d'immobilisation sont prévus entre l'écrou et le fourreau pour permettre leur déplacement mutuel en rotation suivant une fraction de tour entre deux positions extrêmes de butée et leur déplacement mutuel axial dans l'une des deux positions de butée. il est donc nécessaire, lors d'une opération de démontage, d'appliquer un mouvement de rotation entre l'écrou et le fourreau, suivi d'un déplacement axial. Ce dispositif connu nécessite donc des moyens d'immobilisation de structure complexe et implique en outre deux mouvements successifs pour permettre son démontage. L'invention a notamment pour but de surmonter les inconvénients précités en proposant un dispositif de fixation permettant un démontage encore plus rapide. Elle propose à cet effet un dispositif de fixation du type défini en introduction, dans lequel l'écrou et le fourreau possèdent respectivement une surface extérieure et une surface intérieure de formes complémentaires pour permettre une introduction axiale de l'écrou assemblé dans le logement du fourreau et leur immobilisation en rotation, et dans lequel l'écrou comporte des moyens élastiques de retenue capables de se déformer lors de l'introduction axiale de l'écrou, d'assurer ensuite une immobilisation en translation de l'écrou et du fourreau, et d'être brisés ou déformés lors d'une opération de démontage pour permettre l'enlèvement du fourreau et la séparation des deux demi-écrous. Un tel dispositif présente donc une structure simplifiée par rapport au dispositif de fixation connu par la publication précitée, et simplifie en outre le montage et le démontage. Pour le montage, l'écrou assemblé est introduit axialement dans le fourreau, provoquant une déformation des moyens élastiques de retenue, lesquels reviennent ensuite vers leur position initiale pour assurer l'immobilisation en transla tion de l'écrou et du fourreau. Ceux-ci sont également immobilisés en rotation par coopération de formes du fait que la surface extérieure de l'écrou et la surface intérieure de l'écrou ont des formes complémentaires ou conjuguées. I1 en résulte que l'ensemble écrou-fourreau se comporte alors comme un véritable écrou. Pour le démontage, il suffit de déformer ou briser les moyens élastiques de retenue pour enlever le fourreau de l'écrou qui reste engagé sur le filet de vis, puis d'enlever l'écrou, sans dévissage, par séparation des deux demi-écrous. Dans une première forme de réalisation de l'invention, la surface extérieure de l'écrou est de forme cylindrique circulaire avec au moins un méplat, tandis que la surface intérieure du fourreau est de forme cylindrique circulaire adaptée, avec au moins un méplat propre à venir en coopération avec le méplat de l'écrou. Avantageusement, l'écrou comporte deux méplats opposés, de même que le fourreau comporte deux méplats opposés. Dans une seconde forme de réalisation de l'invention, la surface extérieure de l'écrou est de forme cylindrique circulaire avec au moins une rainure axiale, tandis que la surface intérieure du fourreau est de forme cylindrique circulaire adaptée, avec au moins une nervure axiale propre à coopérer avec la rainure axiale de l'écrou. Avantageusement, l'écrou comporte deux rainures axiales opposées, tandis que le fourreau comporte deux nervures axiales opposées. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'écrou est muni d'une collerette de butée à une extrémité, tandis que les moyens élastiques de retenue sont prévus à une autre extrémité de l'écrou. Ainsi, l'immobilisation en translation du fourreau par rapport à l'écrou s'effectue par coopération de la collerette de butée et des moyens élastiques de retenue. Dans une forme de réalisation de l'invention, ces moyens élastiques de retenue comprennent un bord déformable formé à une extrémité de l'écrou pour procurer une saillie radiale. De façon avantageuse, ce bord déformable comprend deux parties en arc de cercle formées respectivement sur les deux demi-écrous. Ces deux parties en arc de cercle sont avantageusement formées en saillie par rapport aux deux méplats décrits précédemment. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, les moyens élastiques de retenue comprennent au moins une patte élastique déformable s'étendant dans la direction axiale de l'écrou et ayant une extrémité rattachée à l'écrou et une extrémité libre formant un bec dirigé radialement vers l'extérieur. Avantageusement, l'écrou comporte deux pattes déformables opposées. De façon avantageuse, ces deux pattes déformables sont disposées de façon diamétralement opposée et à 900 par rapport aux rainures axiales, elles aussi diamétralement opposées, définies précédemment. Les deux demi-écrous sont avantageusement formés à partir d'une matière thermoplastique et reliés entre eux par une charnière film. La charnière film possède une direction de pliage qui peut être, soit parallèle à l'axe de l'écrou, soit perpendiculaire à l'axe de l'écrou. Selon une autre caractéristique de l'invention, le fourreau d'entraînement comporte une configuration extérieure analogue à celle d'un écrou classique à six pans. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels - la figure 1 est une vue partielle de côté montrant la fixation d'un équipement sur une carrosserie de véhicule au moyen d'une vis et d'un dispositif de fixation selon l'invention; - la figure 2 est une vue en perspective d'un demi-écrou en position dépliée, dans une première forme de réalisation de l'invention; - la figure 3 est une vue analogue à celle de la figure 2, l'écrou étant replié; - la figure 4 est une vue en perspective d'un fourreau d'entraînement propre à coopérer avec l'écrou de la figure 3; - la figure 5 est une vue en perspective de l'écrou de la figure 3 et du fourreau d'entraînement de la figure 4, une fois assemblés entre eux; - la figure 6 est une vue en perspective d'un écrou dans une autre forme de réalisation de l'invention, en position dépliée; - la figure 7 est une vue en perspective de l'écrou de la figure 6 en position repliée; - la figure 8 est une vue en perspective d'un fourreau propre à coopérer avec l'écrou de la figure 7; et - la figure 9 est une vue en perspective d'un filet de vis et d'un dispositif formé par l'assemblage de 1'écrou de la figure 7 et du fourreau d'entraînement de la figure 8. On se réfère tout d'abord à la figure 1 qui représente un dispositif de fixation 10 selon l'invention, coopérant avec un filet 12 faisant partie d'une vis 14 pour assurer la fixation d'un équipement 16 sur la carrosserie 18 d'un véhicule automobile. Le dispositif 10 comprend essentiellement un écrou 20 et un fourreau d'entraînement 22. L'écrou 20 (figure 2) est formé de deux demi-écrous 24 de forme symétrique, réalisés par injection d'une matière thermoplastique et reliés entre eux par une charnière film 26. On décrira maintenant le demi-écrou 24 en haut de la figure 2. Ce demi-écrou comprend un demi-fût cylindrique 28 d'axe X-X dont une extrémité est rattachée à une demi-collerette 30. Le demi-fût 28 présente une surface extérieure 32 de forme cylindrique circulaire centrée sur l'axe X-X et une surface cylindrique intérieure filetée 34. Le demi-fût 28 comporte un méplat extérieur 36 qui s'étend parallèlement au plan diamétral P qui constitue le plan de jonction entre les deux demi-écrous 24. A son extrémité opposée à la collerette 30, le demi-fût 28 comporte un bord de retenue 38 en forme d'arc de cercle rattaché par deux ponts de matière 40 au demi-fût 28. Le bord 38, qui constitue un bord de retenue, fait saillie radialement au-delà du méplat 36. Compte tenu du matériau utilisé, le bord 38 peut être déformé élastiquement, dans la direction radiale intérieure. Comme on peut le voir sur la figure 2, la charnière film 26 comporte une ligne de pliage L qui s'étend parallèlement à l'axe X-X. Le demi-écrou 24 représenté en partie inférieure de la figure 2 possède une structure symétrique de celle du demi-écrou 24 représenté en partie supérieure. Il est donc possible de rapprocher les deux demi-écrous par pliage de la charnière film 26, dans la direction de la flèche F1 (figure 2) pour constituer un écrou assemblé comme montré à la figure 3. L'écrou ainsi assemblé comporte deux méplats 36 diamétra lement opposés et deux bords élastiques de retenue 38 disposés de façon diamétralement opposée et faisant saillie au-delà des méplats 36, respectivement. Le fourreau d'entraînement 22 (figure 4) comporte une surface intérieure 42 de forme complémentaire de celle de la surface extérieure 32 de l'écrou 20. Cette surface intérieure 42 est de forme générale cylindrique circulaire centrée sur l'axe Y Y du fourreau 22 et possédant deux méplats 44 diamétralement opposés qui ont des formes homologues des méplats 36 de l'écrou 20. Le fourreau d'entraînement 22 comporte en outre une surface extérieure 46 ayant la configuration d'un écrou classique à six pans. La surface extérieure 32 de l'écrou et la surface intérieure 42 du fourreau sont destinées à coopérer entre elles par coopération de formes, le fourreau définissant ainsi un logement de forme adaptée à celle du fût de l'écrou. L'écrou 22 une fois assemblé (figure 3) est introduit à l'intérieur du fourreau 22 (figure 4) dans la direction de l'axe Y-Y. Lors de l'introduction, les bords de retenue 38 sont déformés radialement vers l'intérieur pour livrer passage au fourreau. En fin de mouvement d'introduction, le fourreau 22 vient en butée contre la collerette formée par les deux demi-collerettes 30, tandis que les deux bords de retenue 38 qui avaient été déformés radialement vers l'intérieur reviennent vers leur position initiale en se déformant radialement vers l'extérieur comme montré à la figure 5. Il en résulte que le fourreau 22 se trouve immobilisé à la fois en rotation (par coopération de forme des surfaces 32 et 42) et en translation (par coopération de la collerette 30 et des moyens de retenue 38). L'ensemble se comporte alors comme un écrou qui peut être vissé sur le filet 12 de la vis 14 (figure 1) à l'aide d'une clé appropriée coopérant avec la surface extérieure 46 à six pans du fourreau d'entraînement. I1 est à noter qu'il est possible, soit d'assembler au préalable l'écrou puis de le faire coopérer avec la vis 22, soit encore d'assembler les deux demi-écrous autour du pas de vis 22 et de mettre ensuite en place le fourreau d'entraînement 22. Si l'on souhaite ensuite procéder au démontage du dispositif 10, par exemple à l'occasion d'une réparation ou pour la récupération d'une pièce en fin de vie du véhicule, il suffit de déformer ou de briser les bords de retenue 38 pour enlever le fourreau 22 de l'écrou 28 et permettre la séparation de celui-ci en les deux demi-écrous 24. Ainsi, le démontage s'effectue de façon très rapide, sans qu'il soit nécessaire de procéder à une opération de dévissage. On se réfère maintenant à la figure 6 qui représente une autre variante de réalisation de l'invention. Dans cette variante, le dispositif de fixation comporte également un écrou 20 (figure 6) et un fourreau d'entraînement 22 (figure 8). L'écrou 20 comporte, comme dans la forme de réalisation précédente, deux demi-écrous 24 réunis par une charnière film 26 et possédant chacun un demi-fût 28 rattaché, à une extrémité, à une demi-collerette 30. Toutefois, la charnière film 26 est réalisée en deux parties pour permettre un pliage le long d'une ligne de pliage L qui est perpendiculaire à l'axe de l'écrou. Chaque demi-fût 28 comporte une surface extérieure 32 de forme générale cylindrique et une surface intérieure filetée 34 propre à coopérer avec un filet de vis 12 (figure 9). Après repliement autour de la ligne de pliage offerte par la charnière film 26, l'écrou ainsi assemblé présente deux rainures axiales 48 diamétralement opposées (figure 7) pour permettre l'immobilisation en rotation de l'écrou, comme on le verra plus loin. Chacune des rainures 48 est elle-même formée par la coopération de deux évidements ménagés respectivement sur les deux demi-fûts 28 dans des régions adjacentes. Par ailleurs, chaque demi-fût 28 comporte une patte élastique 50 qui s'étend dans une direction généralement parallèle à l'axe de l'écrou. Chacune des pattes est logée dans une rainure 52 formée dans le demi-fût cylindrique et elle comporte une extrémité 54 rattachée au demi-fût cylindrique et une extrémité libre 56 comportant un bec 58 dirigé radialement vers l'extérieur et faisant saillie par rapport à la surface extérieure 32 de l'écrou. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 7, les deux pattes élastiques 58 sont logées dans deux rainures 52 diamétralement opposées, lesquelles sont disposées à 90" par rapport aux rainures 48. Le fourreau d'entraînement 22 (figure 8) comporte une surface intérieure cylindrique 42 sur laquelle sont formées deux nervures axiales 60 disposées de façon diamétralement opposée et propres à coopérer avec les rainures 48 de l'écrou. Ainsi, l'écrou peut être reçu dans le logement délimité par le fourreau 22, lequel comporte également une surface extérieure 46 ayant la configuration d'une tête à six pans. L'écrou une fois assemblé (figure 8) est introduit dans le logement du fourreau 22, les nervures 60 étant reçues dans les rainures 48. Au cours de ce mouvement d'introduction, les pattes élastiques 50 se rapprochent l'une de l'autre pour permettre leur escamotage dans les rainures respectives 52 et livrer passage au fourreau. En fin d'introduction, le fourreau vient en butée contre la collerette 30 et les pattes élastiques 50 retrouvent leur position initiale, les becs 58 des pattes assurant l'immobilisation axiale du fourreau 22. Ainsi, ce dernier se trouve à la fois immobilisé en rotation par coopération des nervures 60 et des rainures 48 et en translation par coopération de la collerette 30 et des becs 58 des pattes élastiques 50. Ensuite, l'ensemble écroufourreau peut être utilisé comme un écrou classique (figure 10) pour coopérer avec le pas de vis 12. A la différence du mode de réalisation précédent, il est nécessaire d'assembler au préalable l'écrou et le fourreau pour former un ensemble monobloc qui coopère ensuite avec la vis 12. En effet, la position de la charnière film interdit de façon générale la possibilité de placer et d'assembler l'écrou autour du pas de vis avant la mise en place du fourreau. Pour assurer le démontage, il suffit ensuite de rapprocher les deux pattes 50 ou de les briser, pour permettre d'enlever le fourreau puis de séparer l'écrou en ses deux demi-écrous. Ainsi, le dispositif de fixation de l'invention est de structure particulièrement simple, il permet à la fois un montage rapide à la manière d'un écrou classique, et un démontage rapide sans dévissage, l'enlèvement du fourreau d'entraînement et la séparation de l'écrou en ses deux demiécrous se faisant de façon particulièrement facile et rapide. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés à titre d'exemple et est susceptible de nombreuses variantes, notamment en ce qui concerne les moyens assurant l'immobilisation en rotation de l'écrou et du fourreau d'entraînement et les moyens élastiques de retenue assurant leur immobilisation en translation. Le dispositif de l'invention trouve donc une application préférentielle à la fixation d'équipements pour véhicules automobiles. Revendications 1. Dispositif de fixation à démontage rapide pour véhicule automobile, du type comprenant un écrou (20) formé de deux demi-écrous (24) propres à être assemblés entre eux le long à'un plan de joint diamétral pour définir une surface intérieure filetée (34) d'axe donné (X-X) propre à coopérer avec un filet de vis (12), ainsi qu'un fourreau d'entraînement (22) comportant un logement intérieur propre à recevoir l'écrou assemblé, caractérisé en ce que l'écrou (20) et le fourreau d'entraînement (22) possèdent respectivement une surface extérieure (32) et une surface intérieure (42) de formes complémentaires pour permettre une introduction axiale de l'écrou assemblé (20) dans le logement du fourreau (22) et leur immobilisation en rotation, et en ce que l'écrou (20) comporte des moyens élastiques de retenue (38, 50) capables de se déformer lors de l'introduction axiale de l'écrou, d'assurer ensuite une immobilisation en translation de l'écrou et du fourreau d'entraînement, et d'être brisés ou déformés lors d'une opération de démontage pour permettre l'enlèvement du fourreau d'entraînement (22) et la séparation des deux demiécrous (24). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure (32) de l'écrou (20) est de forme cylindrique circulaire avec au moins un méplat (36), et en ce que la surface intérieure (42) du fourreau (22) est de forme cylindrique circulaire adaptée avec au moins un méplat (44) propre à venir en coopération adaptée, avec le méplat (36) de l'écrou (20). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'écrou (20) comporte deux méplats opposés (36) et en ce que le fourreau comporte deux méplats opposés (44). 4. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la surface extérieure (32) de l'écrou (20) est de forme cylindrique circulaire avec au moins une rainure axiale (48) et en ce que la surface intérieure (42) du fourreau (22) est de forme cylindrique circulaire adaptée, avec au moins une nervure axiale (60) propre à coopérer avec la rainure axiale (48) de l'écrou. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'écrou (20) comporte deux rainures axiales opposées (48), tandis que le fourreau (22) comporte deux nervures axiales opposées (60). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'écrou (20) est muni d'une collerette de butée (30) à une extrémité, et en ce que les moyens élastiques de retenue (38; 50) sont prévus à une autre extrémité de l'écrou. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques de retenue comprennent un bord déformable (38) formé à une extrémité de l'écrou (20) pour former une saillie radiale. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le bord déformable (38) comprend deux parties en arc de cercle formées respectivement sur les deux demi-écrous (24). 9. Dispositif selon la revendication 8, prise en combinaison avec la revendication 3, caractérisé en ce que les parties en arc de cercle du bord de retenue (38) sont en saillie par rapport aux deux méplats (36), respectivement. 10. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens élastiques de retenue comprennent au moins une patte élastique déformable (50) s'étendant dans la direction axiale de l'écrou et ayant une extrémité (54) rattachée à l'écrou et une extrémité libre (56) formant un bec (58) dirigé radialement vers l'extérieur. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que l'écrou (20) comprend deux pattes déformables opposées (50). 12. Dispositif selon la revendication 11, prise en combinaison avec la revendication 5, caractérisé en ce que les deux pattes élastiques déformables (50) sont disposées de façon diamétralement opposée et à 90" par rapport aux rainures axiales (48), elles aussi diamétralement opposées. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que les deux demi-écrous (24) sont formés à partir d'une matière thermoplastique et reliés entre eux par une charnière film (26). 14. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la charnière film (26) possède une direction de pliage qui est parallèle à l'axe (X-X) de l'écrou. 15. Dispositif selon la revendication 13, caractérisé en ce que la charnière film (26) possède une direction de pliage qui s'étend perpendiculairement à l'axe (X-X) de l'écrou. 16. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce que le fourreau d'entraînement (22) comporte une configuration extérieure (46) analogue à celle d'un écrou classique à six pans.