Brevet FR2761425A1 — publié le 19981002

Vis à entretoise imperdable et compressible L'invention est relative à un dispositif de fixation comprenant une vis à entretoise métallique imperdable, la vis comprenant une tige ayant une première partie lisse située près de la tête d'appui, et une deuxième partie filetée constituant le filetage, lequel traverse axialement un perçage du corps tubulaire de l'entretoise. Un tel dispositif peut être utilisé pour des assemblages de plusieurs pièces avec compression axiale, notamment par serrage type vis-écrou, et particulièrement dans le cas où une des pièces, faite d'un matériau peu résistant, plastique ou caoutchouc, ne supporte pas la compression. Les entretoises connues servent à protéger la pièce plastique contre la compression. La structure de l'entretoise est creuse ou tubulaire, et l'espace intérieur étant destiné au passage d'une vis pour un assemblage vissé. Lors de l'introduction dans l'épaisseur de la pièce plastique, l'entretoise s'appuie d'un côté contre une autre pièce assemblée, et de l'autre côté contre la tête de la vis, I'écrou ou sa rondelle, de sorte que le serrage provoque la mise en contrainte de l'entretoise, et non de la pièce plastique. Les entretoises sont généralement montées sans jeu dans les pièces plastiques, de manière à ne pas tourner pendant le vissage, pour protéger la pièce plastique de l'action de frottement lié à la vis. Les entretoises peuvent être fournies ensemble avec les vis, comme décrites dans les documents WO 95/21335 ou US-A-3 465 803. Elles sont alors rendues inséparables de la vis par une déformation interne de l'entretoise et/ou une déformation externe de la vis, avant l'opération d'assemblage. L'opérateur réalisant l'assemblage peut alors insérer simultanément la vis et l'entretoise dans la pièce en plastique. Pour l'assemblage final, I'opérateur n'aura pas à prendre la vis dans une boîte, et à l'introduire dans l'entretoise, puisque cette opération est réalisée en amont. L'avantage de cette méthode est de simplifier les chaînes finales d'assemblage qui sont généralement les plus coûteuses. Dans le document WO 95/21335, la vis comporte un anneau de blocage coopérant avec un rétreint intérieur de l'entretoise. Cette vis n'est donc pas un composant standard du commerce. Dans le document US-A-3 465 803, la vis spéciale comprend un épaulement sous la tête, et n'est donc pas un standard du commerce. De plus, la mise en forme par la vis du béquet de retenue de l'entretoise dépend de la qualité de réalisation de la vis et notamment de la tolérance de longueur de l'épaulement. Un épaulement plus long accentue le béquet vers l'intérieur. Un épaulement plus court réduit le béquet au risque de ne pas emprisonner la vis. Les entretoises connues précitées sont d'autre part rigides. Or la réalisation de pièces plastiques ne débouche pas obligatoirement sur des pièces très précises, à cause en particulier des retraits de la matière plastique lors du refroidissement en sortie de moulage. L'entretoise est alors définie en fonction de la longueur maximale des pièces plastiques, pour assurer la protection des dites pièces dans tous les. cas. Ceci entraîne généralement des entretoises plus longues que les pièces plastiques, et par conséquent un jeu entre les pièces assemblées, préjudiciable notamment sur des véhicules soumis à vibrations. L'objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif de fixation à vis et entretoise imperdable facile à réaliser, et utilisant des vis standard du commerce. Le dispositif de fixation selon l'invention est caractérisé en ce que la surface externe de l'entretoise est équipée d'une gorge annulaire agencée pour réduire la section transversale de l'entretoise en constituant une zone de déformation compressible par une action de poussée exercée par la tête d'appui sur la face frontale adjacente de l'entretoise, la déformation de ladite gorge provoquant la formation d'un bourrelet de retenue faisant saillie vers l'intérieur du perçage en direction de la première partie lisse de la vis, et présentant une forme annulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur du filetage, mais supérieur à celui de la première partie lisse, rendant la vis imperdable par sertissage, tout en autorisant un débattement axial et rotatif par rapport à l'entretoise. Selon une caractéristique de l'invention, la gorge annulaire est conformée selon une section en U possédant un fond arrondi délimité entre deux bords parallèles pouvant se rapprocher l'un de l'autre au cours de l'opération de sertissage. L'effort de flambage de l'entretoise est supérieur à la tension dans l'assemblage final obtenu par le serrage de la vis, et inférieur à la charge d'écrasement de la tête de vis en compression. D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe du dispositif de fixation avant l'assemblage de l'entretoise à la vis; - la figure 2 montre une vue en coupe du dispositif de fixation à la fin de l'opération de sertissage; - la figure 3 représente le dispositif de fixation assemblé dans l'état de livraison; - la figure 4 montre le frettage de l'entretoise dans une pièce en matériau plastique; - la figure 5 représente une vue en coupe de l'assemblage final de la pièce plastique sur une pièce de base. Sur la figure 1, un dispositif de fixation 10 comporte une vis 12 à entretoise 14 imperdable, utilisé notamment pour l'assemblage à un panneau en matière plastique. La vis 12 comporte une tige partiellement filetée 16, et une tête d'appui 18 à l'extrémité opposée. L'entretoise 14 métallique comprend un perçage 20 cylindrique et débouchant, permettant le passage du filetage de la vis 12. Une gorge 22 annulaire externe réduit la section transversale de l'entretoise 14, en constituant une zone de déformation compressible lors de l'opération de sertissage de l'entretoise 14. La gorge 22 est conformée selon une encoche à section en U, possédant un fond arrondi 24 pour éviter les fissures lors du sertissage. La gorge 22 est située à une hauteur prédéterminée le long de l'entretoise 14 de manière à coopérer avec la partie lisse 26 non filetée de la vis 12. Le filetage 16 de la vis 12 s'étend jusqu'à l'extrémité 27 située à l'opposé de la tête 18. Une telle vis 12 à filetage partiel est normalisée, et se trouve facilement dans le commerce. Sur la figure 2, I'assemblage de l'entretoise 14 à la vis 12 s'effectue par sertissage en une seule opération suite à une action de compression de la tête d'appui 18 sur la face frontale supérieure 28 de l'entretoise 14. La face frontale inférieure 30 de l'entretoise 14 prend appui sur une pièce de support 32 ayant un trou 34 pour laisser passer la partie filetée 16 de la vis 12. La compression est obtenue au moyen d'un outil 36 exerçant une poussée verticale sur la tête d'appui 18, entraînant une déformation de la gorge 22 de l'entretoise 14. Durant cette phase de compression, la matière déformée flue en direction du taraudage 20 de l'entretoise 14 en créant un bourrelet de retenue 38 interne ayant un diamètre inférieur au diamètre extérieur du filetage 16 de la vis 12, mais supérieur à la partie lisse 26. Le bourrelet 38 est agencé le long de la partie lisse 26, de manière à rendre la vis prisonnière de l'entretoise 14 sans bloquer leur mouvement rotatif axial ou rotatif. Ce système de sertissage au moyen d'un bourrelet interne présente les avantages suivants: - I'imperdabilité de la vis 12 sur l'entretoise 14 est assurée à 100% - il n'y a aucun risque de déformation du filetage 16 de la vis 12, - la tête d'appui 18 de la vis 12 intervient dans l'opération de sertissage, et évite l'emploi d'un outillage spécifique et onéreux. Sur la figure 3, ie dispositif de fixation 10 est montré dans l'état de livraison. La vis 12 et l'entretoise 14 seront livrées préassemblées par compression de la gorge 22, mais les deux bords 40, 42 opposés de la gorge 22 déformée ne sont pas obligatoirement en contact après cette phase. L'entretoise 14 et la vis 12 sont rendues imperdables, mais la vis 12 conserve un débattement axial et rotatif, car le bourrelet 38 interne ne serre pas la vis 12 dans sa partie non filetée 26. Un avantage de ce mode d'imperdabilité est que l'appui de la tête de vis sur l'entretoise n'a pas besoin d'être plat pour assurer une déformation correcte. Il autorise aussi l'usage de vis ayant un rayon de raccordement entre la tête 16 et la partie lisse. Sur la figure 4, I'entretoise 14 est montée en force dans une pièce plastique 44, par exemple un panneau. Durant cette opération, la longueur axiale de I'entretoise 14 peut être de nouveau réduite pour s'adapter à l'épaisseur de la pièce plastique 44 suite à une deuxième compression et un deuxième rapprochement des bords 40, 42 de la gorge 22. Après retrait de l'outil 36 et de la pièce de support 32,1'entretoise 14 ne peut plus tourner dans la pièce plastique 44, mais la vis 12 peut toujours tourner dans l'entretoise 14. En référence à la figure 5, représentant l'assemblage final, une deuxième pièce 46 est assemblée sur la pièce plastique 44 à la suite du vissage et serrage de la vis 12 dans un trou fileté 48 de la deuxième pièce 46. Les deux pièces 44, 46 assemblées sont alors jointives avec renforcement de la rigidité mécanique en cas de vibrations ou autres contraintes de déformation. L'entretoise 14 à gorge 22 selon l'invention permet de diminuer les exigences concernant la tolérance de longueur axiale, et autorise une fabrication plus facile par frappe et déformation. L'effort de flambage de l'entretoise 14 est de préférence supérieur à la tension dans l'assemblage final obtenu par le serrage de la vis 12, de manière à éviter la compression de l'entretoise 14 dans l'assemblage final. L'effort de flambage de l'entretoise 14 est obligatoirement inférieur à la charge d'écrasement de la tête de vis 18 en compression. Ces deux critères déterminent la section de la gorge 22 par rapport à la nature de la vis 12 utilisée et du matériau de l'entretoise 14. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation comprenant une vis (12) à entretoise (14) métallique imperdable, la vis (12) comprenant une tige ayant une première partie lisse (26) située près de la tête d'appui (18), et une deuxième partie filetée constituant le filetage (16), lequel traverse axialement un perçage (20) du corps tubulaire de l'entretoise (14), caractérisé en ce que la surface externe de l'entretoise (14) est équipée d'une gorge (22) annulaire agencée pour réduire la section transversale de l'entretoise (14) en constituant une zone de déformation compressible par une action de poussée exercée par la tête d'appui (18) sur la face frontale (28) adjacente de l'entretoise (14), la déformation de ladite gorge (22) provoquant la formation d'un bourrelet de retenue (38) faisant saillie vers l'intérieur du taraudage (20) en direction de la première partie lisse (26) de la vis (12), et présentant une forme annulaire de diamètre inférieur au diamètre extérieur du filetage (16), mais supérieur à celui de la première partie lisse (26), rendant la vis (12) imperdable par sertissage tout en autorisant un débattement axial et rotatif par rapport à l'entretoise (14). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la gorge (22) annulaire est conformée selon une section en U possédant un fond arrondi (24) délimité entre deux bords (40, 42) parallèles pouvant se rapprocher l'un de l'autre au cours de l'opération de sertissage. 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'effort de flambage de l'entretoise (14) est supérieur à la tension dans l'assemblage final obtenu par le serrage de la vis (12), et inférieur à la charge d'écrasement de la tête de vis (18) en compression.