Brevet FR2792689A1 — publié le 20001027

-1 - Dispositif de fixation par vis. La présente invention se rapporte au domaine technique des dispositifs de fixation par vis. Plus précisément, elle concerne un dispositif de fixation par vis d'une pièce sur un support, comportant un insert susceptible de venir se cliper dans un premier logement situé sur la pièce. La fixation de deux pièces entre elles peut être réalisée de façon classique par un dispositif vis-écrou qui prend en sandwich les deux pièces à fixer. Toutefois, selon les pièces à fixer, et selon les conditions de montage du dispositif vis-écrou sur lesdites pièces, un tel dispositif peut être inadapté. C'est le cas, par exemple, dans le domaine automobile, pour la fixation de pièces massives, telles qu'un système de climatisation, sur la carrosserie du véhicule. Les écrous utilisés sont du type écrous tôle ou écrous cage. Il apparaît des incidents lors du montage du dispositif vis- écrou, tels qu'une rupture de la bretelle d'écrou lors du vissage, une trop grande liberté de montage ou de mouvement de l'écrou dans son logement, une ouverture de l'écrou tôle lors du vissage, ou encore un déclipage de l'écrou cage. Des causes de ces incidents envisageables sont, par exemple, la qualité des écrous utilisés, le type de vis utilisé, une dérive ou un mauvais dimensionnement des logements des écrous sur les boîtiers de chauffage. Il est donc courant de remplacer les écrous tôle ou cage par des inserts métalliques ou plastiques qui peuvent être clipés ou vissés sur l'une des pièces à fixer. Le document FR2412739 décrit un insert plastique pouvant se cliper dans le trou rond d'une pièce, et recevoir dans sa partie supérieure un élément complémentaire formant coin, tel qu'il provoque au fur et à mesure de sa pénétration le gonflement de l'élément clipable dans le trou rond. -2- L'ensemble ainsi constitué forme un écrou susceptible de recevoir une vis de montage traversant librement un alésage approprié du coin complémentaire pour venir tarauder la partie basse de l'élément clipé dans le trou. Le vissage provoque, à la fois, la descente du coin complémentaire et la remontée de la partie basse de l'élément clipé et, par conséquent, l'augmentation de l'expansion de serrage du corps clipé dans le trou. Le dispositif de fixation selon cette publication est principalement dédié à fixer des pièces de faibles poids, avec un couple de serrage moyen. Il nécessite l'emploi de vis capable de tarauder un insert constitué de matériau tendre. De plus, l'insert étant composé de deux éléments devant être emboîtés l'un dans l'autre, un temps de montage est requis pour réaliser cette opération. En outre, l'arrêt en rotation de l'insert une fois clipé est assuré par les seules forces de frottement entre l'insert et la pièce, ce qui peut être insuffisant lorsque le poids des pièces et le couple de serrage à garantir sont élevés. Finalement, au démontage, le fluage de la matière d'un insert plastique peut provoquer des difficultés importantes de mise en rotation de l'ensemble vis-insert. La présente invention vise à obtenir un dispositif de fixation par vis avec insert utilisable sur des pièces de poids importants et permettant un couple de serrage élevé, tout en assurant un arrêt en rotation efficace de l'insert clipé. Dans ce but, elle propose un dispositif de fixation par vis dans lequel le clipage de l'insert sur la pièce est obtenu par la déformation temporaire d'éléments élastiques de la pièce lors de l'insertion de l'insert sur la pièce, et en ce que ledit insert comprend une collerette adaptée pour venir en butée contre un élément en saillie de la pièce, une fois l'insert clipé, de façon à empêcher la rotation de l'insert par rapport à la pièce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre d'un mode de réalisation de -3 - l'invention, donnés à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 représente une demi-vue de côté, et une demi-coupe partielle de côté, du dispositif selon l'invention. - la figure 2 représente une vue de côté d'un élément clipable du dispositif selon l'invention, - la figure 3 représente une vue de dessus de l'élément clipable de la figure 2, - la figure 4 représente une vue de dessus d'une partie de la pièce recevant l'élément clipable du dispositif selon l'invention. Tel que représenté sur la figure 1, le dispositif selon l'invention est utilisé pour fixer une pièce 3, telle qu'un boîtier de chauffage, sur un support 2, tel qu'un élément de la carrosserie, comme, par exemple, le tablier. Le boîtier de chauffage 3, dans la zone o est réalisée la fixation, est constitué par une tôle sensiblement plane et d'épaisseur constante caractérisée par un plan médian équidistant des parois supérieures 14 et inférieures 15. Le dispositif 1 de fixation est constitué par une vis 4 et un insert 5. L'insert 5, représenté sur la figure 2, est un cylindre, constitué d'un matériau métallique, d'axe D, comportant un alésage intérieur fileté dont la portée est limitée, à une extrémité du cylindre, par un chambrage 18 de section circulaire. A cette même extrémité, l'insert 5 possède une collerette 6 ayant un contour hexagonal (représenté sur la figure 3). Un collet 12 est placé sur la partie conique de l'insert 5 de façon à définir, avec la collerette 6, une gorge 7. Le paroi du collet 12 perpendiculaire et adjacente avec la gorge 7 forme un épaulement 11. Deux logements 16,17 sont réalisés dans le boîtier de chauffage 3 (figure 6), le premier 16 est un trou circulaire de diamètre sensiblement identique au diamètre de la gorge 7, et inférieur à celui du collet 12. Le second logement 17 est constitué par une ouverture rectangulaire, liée au -4- trou circulaire 16 par une ouverture trapézoïdale, délimitant ainsi deux éléments déformables 9, en forme de " V ", qui sont en saillie par rapport au boîtier de chauffage 3, tout en étant inclus dans le plan de ce boîtier 3. Le second logement 17 peut avoir une forme autre que rectangulaire, il est toutefois nécessaire que ces dimensions permettent la pénétration dans celui- ci de l'insert 5 sans contact du collet 12 avec le boîtier de chauffage 3. La paroi supérieure 14 du boîtier de chauffage 3 comprend un élément 10 faisant saillie dans une direction perpendiculaire au plan médian du boîtier de chauffage 3. Cet élément en saillie 10 suit, sur une partie, la forme d'un demi-hexagone avec une section droite rectangulaire sensiblement constante. La zone intérieure qu'il délimite correspond, sensiblement en partie, à l'empreinte de la collerette 6 de l'insert 5. Le clipage de l'insert 5 dans le boîtier de chauffage 3 est réalisé de la façon suivante: l'insert 5 est placé libre dans le second logement 17, la collerette 6 venant en butée contre la paroi supérieure 14 du boîtier de chauffage 3. L'insert 5 est poussé en direction du premier logement 16. La paroi de la gorge 7 vient alors en contact avec les éléments déformables 9. Si la pression exercée sur l'insert 5 est suffisamment importante, les éléments déformables 9 vont fléchir, permettant ainsi le passage de l'insert 5 du second logement 17 au premier logement 16. L'insert 5 est alors clipé. Le clipage ne sera possible que si la collerette 6 est orientée de façon à ce que son contour corresponde avec l'élément en saillie 10. Une fois le clipage réalisé, l'insert 5 est bloqué à la fois en translation, et en rotation suivant son axe D. L'arrêt en translation est assuré par la coopération de l'insert 5 avec la collerette 6 et l'épaulement 11. En effet, la collerette 6 vient en butée contre la paroi supérieure 14 du boîtier de chauffage si l'on exerce une pression sur celle-ci, et l'épaulement 11 vient en butée contre le la paroi inférieure 15 du boîtier de chauffage si l'on tente de retirer l'insert 5. L'arrêt en rotation est assuré par l'élément en saillie 10 -5 - contre lequel vient en butée la collerette 6 lorsqu'on exerce une rotation de l'insert 5. Le diamètre du logement 16 étant sensiblement égal à celui de la gorge 7 de l'insert 5, les jeux axiaux sont ainsi réduits. Une vis 4 utilise le taraudage central de l'insert 5 pour fixer le boîtier de chauffage 3 sur la carrosserie 2 du véhicule. Le diamètre du chambrage 18 est légèrement supérieure à celui de l'alésage 13, facilitant ainsi le centrage de la vis 4 lors du montage. Le boîtier de chauffage 3, équipé de l'insert 5, est amené en position sur la carrosserie 2, la vis 4 venant prendre en sandwich les deux pièces 2,3. L'élément en saillie 10 peut aussi servir de cale entre le boîtier de chauffage 3 et la carrosserie 2 lorsque les deux éléments sont fixés l'un sur l'autre. La forme des éléments déformables 9 dépend, en partie, des matériaux utilisés pour le boîtier de chauffage 3 et l'insert 5. Ces éléments déformables 9 peuvent avoir une forme arrondi au lieu d'une forme en " V ". En outre, il est possible de réaliser des évidements dans le boîtier de chauffage 3 à proximité des éléments déformables 9 afin de faciliter la déformation de ceux-ci lors du clipage de l'insert 5. Le dispositif selon la présente invention permet un montage extrêmement simple et rapide de l'insert sur le boîtier de chauffage. De plus, le fait d'utiliser un insert clipé, bloqué en rotation, permet de supprimer tout couple de serrage à surveiller entre l'insert et le boîtier de chauffage. En outre, au démontage il n'y a plus de risque de mise en rotation de l'insert. L'insert utilisé dans la présente invention étant métallique, et le clipage étant réalisé essentiellement par déformation temporaire d'éléments situés sur la pièce destinée à recevoir l'insert, et non par déformation de l'insert lui-même, il est possible d'utiliser le présent dispositif de fixation avec des pièces relativement massives et pour des couples de serrage élevés. -6- Le montage étant réalisé, les efforts transmis entre le boîtier de chauffage et l'élément de carrosserie le sont essentiellement par la surface de contact entre l'épaulement formé par le collet et la paroi inférieure du boîtier de chauffage. Le diamètre du collet n'intervient pas lors du clipage de l'insert. En effet, celui-ci est effectué par l'appui de la gorge de l'insert sur des éléments déformables situés sur le boîtier de chauffage. Il est ainsi possible d'augmenter le diamètre du collet en fonction des efforts à transmettre, ce qui rend la présente invention particulièrement adaptée à la fixation de pièces massives. De plus, le présent dispositif ne nécessite pas de vis spéciales, en particulier l'utilisation de vis métriques standardisées est envisageable. La présente invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Au contraire, l'invention comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci sont effectuées suivant son esprit. Ainsi, les forme de la collerette et de la partie correspondante de l'élément en saillie peuvent-elles être autre qu'hexagonale. Il suffit que ces formes permettent à la collerette de venir en butée contre l'élément en saillie, une fois l'insert clipé, lorsqu'une rotation est exercée sur celui-ci. De même, la présente invention peut s'appliquer quelles que soient les deux pièces à fixer, dans la mesure o il est possible de réaliser des éléments élastiques sur la pièce destinée à recevoir l'insert. - 7- REVENDICATIONS I.Dispositif de fixation par vis (4) d'une pièce (3) sur un support (2), comportant un insert (5), d'axe D, susceptible de venir se cliper dans un premier logement (16) situé sur la pièce (3), caractérisé en ce que le clipage dudit insert (5) sur la pièce (3) est obtenu par la déformation temporaire d'éléments déformables (9) de la pièce (3) lors de l'insertion de l'insert (5) sur la pièce (3), et en ce que ledit insert (5) comprend une collerette (6) adaptée pour venir en butée contre un élément en saillie (10) de la pièce (3), une fois l'insert (5) clipé, de façon à empêcher la rotation de l'insert (5) par rapport à la pièce (3). 2.Dispositif de fixation par vis (4) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'insert (5) contient un alésage (13), au moins en partie fileté, pour recevoir la vis (4). 3.Dispositif de fixation par vis (4) selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'insert (5) comporte un épaulement (11), la pièce (3) venant en butée soit contre l'épaulement (11), soit contre la collerette (6) lorsque l'insert (5) est translaté selon son axe D. 4.Dispositif de fixation par vis (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la collerette (6) de l'insert (5) a un contour de forme complémentaire avec au moins une partie d'une paroi de l'élément en saillie (10). 5.Dispositif de fixation par vis (4) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la collerette (6) de l'insert (5) a un contour polygonal. 6.Dispositif de fixation par vis (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'insert (5) comporte un épaulement (11), et que la pièce (3), une fois l'insert (5) clipé, est bloqué en translation selon l'axe D, par la coopération de sa paroi supérieure (14) avec la collerette (6) selon un sens, et de sa paroi inférieure (15) avec l'épaulement (11) selon l'autre sens. -8- 7.Dispositif de fixation par vis (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que la pièce (3) comprend un second logement (17) séparé dudit premier logement (16) par les éléments déformables (9) adaptés pour fléchir sous l'action d'une force perpendiculaire à l'axe D. 8.Dispositif de fixation par vis (4) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'alésage (13) est limité par un chambrage (13) de façon à faciliter le centrage de la vis (4).