Brevet FR2858387A1 — publié le 20050204

DESCRIPTION La présente invention concerne l'assemblage de pièces ou parties, notamment de pièces creuses destinées à être insérées dans des pièces plus complexes. Elle se rapporte plus particulièrement à un dispositif d'assemblage avec enclenchement élastique de deux parties destinées à former une pièce creuse. Dans de nombreux domaines techniques, il existe la nécessité de disposer de pièces pouvant se rétracter, s'écraser, être comprimé ou se replier de manière à absorber les chocs lors d'un impact ou d'une collision. Cela est le cas, par exemple, dans le domaine de l'automobile, dans lequel, 10 les pièces constituant la carrosserie doivent pouvoir absorber un maximum d'énergie lors d'un choc pour réduire la déformation de l'habitacle et donc assurer la sécurité des passagers. Cette absorption de l'énergie due à un impact peut être réalisée par des pièces présentant la faculté de se déformer, de se rétracter ou de se 15 replier. Or, de nombreuses pièces présentent une structure creuse et sont formées par l'assemblage de plusieurs parties. En relation avec le domaine automobile, cela est notamment le cas pour les collecteurs d'admission, les boîtiers de filtre à air, les réservoirs 20 ou analogues. Le problème général posé à la présente invention consiste à fournir des propriétés d'absorption d'énergie dans le contexte précité en relation avec des pièces creuses du type précité ou non, sans nuire à la qualité de l'assemblage. La présente invention se propose de réaliser un dispositif d'assemblage de deux parties présentant les propriétés décrites plus haut. A cet effet, elle a pour objet un dispositif d'assemblage avec enclenchement élastique de deux parties destinées à former une pièce creuse, dans lequel la première partie présente un renfoncement ou un 30 orifice traversant au niveau d'une portion de paroi ou d'un bord et la deuxième partie présente un élément en forme de crochet au niveau d'un bord libre, cet élément en forme de crochet venant en prise par enclenchement élastique dans le renfoncement ou orifice, lors d'un rapprochement avec engagement et chevauchement partiels desdites parties au niveau dudit bord libre et de ladite portion de paroi ou bord, dispositif caractérisé en ce qu'il présente des moyens coopérants, autres que ou distincts de l'élément en forme de crochet, formant par coopération butée ou arrêt dans la direction du rapprochement des deux parties après atteinte de 5 la position d'enclenchement, ces moyens faisant état d'un seuil limite de résistance en butée dont le dépassement provoque un rapprochement supplémentaire des deux parties l'une par rapport à l'autre. Ainsi, l'invention fournit une structure d'assemblage particulière de deux parties qui permet d'absorber un maximum d'énergie 10 lors d'un choc. Cet assemblage est verrouillé dans la direction d'écartement des parties constitutives l'une par rapport à l'autre et est pliable, rétractable ou propice à l'écrasement dans l'autre direction, c'est-à-dire la direction de rapprochement des parties, celle qui est sollicitée lors d'un choc ou d'un impact. En outre, l'assemblage ne se replie ou se rétracte que lorsqu'il est soumis à une force de compression dépassant une valeur limite prédéterminée de résistance à la compression. L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ciaprès, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre 20 d'exemple non limitatif, et expliqué avec référence aux dessins schématiques annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en coupe du dispositif d'assemblage selon l'invention en position assemblée, et la figure 2 est une vue en coupe représentant le dispositif 25 d'assemblage selon l'invention après compression ou écrasement de l'assemblage. La figure 1 des dessins annexés représente, à titre d'exemple, un dispositif d'assemblage 1 avec enclenchement élastique de deux parties 2, 3 destinées à former une pièce creuse, dans lequel la première partie 2 30 présente un renfoncement ou un orifice 2' traversant au niveau d'une portion de paroi ou d'un bord et la deuxième partie 3 présente un élément en forme de crochet 4 au niveau d'un bord libre, cet élément en forme de crochet 4 venant en prise par enclenchement élastique dans le renfoncement ou orifice 2', lors d'un rapprochement avec engagement et chevauchement 35 partiels desdites parties 2, 3 au niveau dudit bord libre et de ladite portion de paroi ou bord. Ce dispositif d'assemblage 1 présente des moyens coopérants ne comprenant pas le crochet 4 et formant par coopération butée ou arrêt dans la direction du rapprochement des deux parties 2, 3 après atteinte de la position d'enclenchement, ces moyens faisant état d'un seuil limite de résistance en butée dont le dépassement provoque un rapprochement supplémentaire des deux parties 2, 3 l'une par rapport à l'autre. Selon une caractéristique de l'invention, les moyens coopérants formant butée participent au verrouillage de l'assemblage avec enclenchement élastique, en maintenant sensiblement la face d'accrochage 4' de l'élément en forme de crochet 4 en contact avec une contre-face 10 d'accrochage 2" du renfoncement ou de l'orifice 2'. Ainsi, le dispositif d'assemblage garantit le verrouillage des parties 2 et 3 l'une avec l'autre, même lorsqu'une force F1 de traction, telle que représentée sur la figure 1, et tendant à faire s'écarter lesdites parties 2 et 3 l'une de l'autre, est appliquée sur le dispositif d'assemblage 1. Selon une autre caractéristique de l'invention, le bord libre avec l'élément en forme de crochet 4 de la deuxième partie 3 peut être avantageusement prolongé par un élément d'entretoise 5 venant en contact sur une surface d'appui 8 formée sur la première partie 2 pour fournir la butée ou l'arrêt, l'élément d'entretoise 5 et/ou la surface d'appui 8 présentant 20 au moins une zone de rupture calibrée 6. De préférence, ledit élément d'entretoise 5 comporte seul une zone de rupture privilégiée calibrée 6, la surface d'appui 8 consistant en un épaulement ou un décrochement de la paroi de la première partie 2. Préférentiellement, la résistance à la rupture de la zone de 25 rupture calibrée 6, sous l'effet de contraintes de compression F2, est sensiblement inférieure à la résistance à la rupture de la liaison crochet 4/renfoncement ou orifice 2', sous l'effet de contraintes de traction ou d'écartement F 1. Afin d'assurer l'étanchéité entre les deux parties 2 et 3, 30 l'élément d'entretoise 5 peut comprimer, en position assemblée, un joint d'étanchéité 7 contre la partie de paroi en regard de la deuxième partie 3. Selon un mode de réalisation de l'invention, tel que représenté sur la figure 1, ledit élément d'entretoise 5 peut présenter une structure profilée avec une section en forme de T dont l'extrémité de la base 5' et 35 l'extrémité d'une aile latérale 5" sont en appui, en position assemblée, sur la première partie 2 (au niveau de deux faces d'appui perpendiculaires formées par un décrochement au niveau de la paroi de cette partie) de façon à créer un volume fermé pour le joint d'étanchéité 7. Cette structure permet ainsi de garantir une étanchéité entre les pièces 2 et 3 au niveau du joint d'étanchéité 7. Afin d'absorber un maximum d'énergie lors d'un choc, 5 l'invention prévoit que le seuil limite de résistance en butée correspond au seuil de rupture de l'élément d'entretoise 5 au niveau d'un point ou d'une zone de rupture privilégié(e) 6 situé(e) au niveau de sa portion contiguë à l'élément en forme de crochet 4. Ainsi, la rupture de l'élément d'entretoise 5, et donc le rapprochement des parties 2 et 3, n'est réalisée que lorsque le 10 seuil limite de résistance en butée est atteint. Ceci a pour avantage de garantir l'assemblage desdites pièces 2 et 3 jusqu'à l'application d'une force équivalente au seuil limite de butée. On dispose donc d'un dispositif d'assemblage dont la rupture est calibrée, ce qui permet de faciliter, par exemple, les calculs de simulation de chocs. De plus, cette structure 15 autorise avantageusement un rapprochement important entre les parties 2 et 3, par exemple lors d'un choc entraînant l'application d'une force de compression, telle que celle représentée par les flèches F2 de la figure 2, et le dépassement du seuil de rupture de l'entretoise 5. Lors de ce rapprochement, l'élément d'entretoise se détache de la partie 2 et permet à 20 l'élément en forme de crochet 4 de coulisser dans le renfoncement ou l'orifice 2' (qui présente une dimension dans cette direction supérieure à la hauteur du crochet 4) jusqu'à venir en butée contre la paroi 2"' de la partie 2 faisant face à la contre-face d'accrochage 2", voire au-delà. La zone ou le point 6 de rupture privilégiée pourra être 25 obtenu(e) par réduction en section, traitement adapté, précontrainte ou fragilisation préalable analogue de la partie concernée de l'élément d'entretoise 5, ou de son interface de solidarisation avec la pièce 3. De plus, le plan de rupture privilégiée pourra être incliné de manière à favoriser un dégagement de l'élément d'entretoise 5 après rupture. 30 Préférentiellement, les moyens coopérants 5 et 8 présentent une structure profilée continue s'étendant sur toute la longueur des bords des deux parties 2 et 3 à assembler et ces bords présentent respectivement au moins deux, préférentiellement une pluralité, de renfoncements ou d'orifices 2' et d'éléments en forme de crochets 4 répartis le long des bords respectifs 35 précités. Ainsi, les moyens 5 et 8 présentent une constitution continue à extension le long des bords respectifs permettant de fournir notamment un maintien en place constant du joint 7 au niveau de toute la zone d'assemblage concernée. La réalisation en ensembles discrets des crochets 4 et des renfoncements ou orifices 2' facilite quant à elle la réalisation desdites parties 2 et 3, ainsi que la réalisation de l'assemblage. L'invention a également pour objet une pièce creuse caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux parties 2 et 3 assemblées par l'intermédiaire d'au moins un dispositif d'assemblage 1 selon l'invention. Selon une application avantageuse de l'invention, la pièce 10 creuse consiste en un collecteur ou répartiteur d'admission, intégrant notamment une chambre d'admission et plusieurs tubulures, les deux parties 2 et 3 constitutives étant assemblées entre elles au niveau d'une ou de plusieurs zone(s) d'assemblage mutuel de bords respectifs des deux parties 2 et 3 par l'intermédiaire à chaque fois d'un dispositif d'assemblage tel que 15 décrit ci-dessus. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté aux dessins annexés. Des modifications restent possibles, notamment du point de vue de la constitution des divers éléments ou par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour 20 autant du domaine de protection de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage avec enclenchement élastique de deux parties destinées à former une pièce creuse, dans lequel la première partie présente un renfoncement ou un orifice traversant au niveau d'une portion de paroi ou d'un bord et la deuxième partie présente un élément en 5 forme de crochet au niveau d'un bord libre, cet élément en forme de crochet venant en prise par enclenchement élastique dans le renfoncement ou orifice, lors d'un rapprochement avec engagement et chevauchement partiels desdites parties au niveau dudit bord libre et de ladite portion de paroi ou bord, caractérisé en ce qu'il présente des moyens coopérants (5, 8), 10 autre que le crochet (4), formant par coopération butée ou arrêt dans la direction du rapprochement des deux parties (2, 3) après atteinte de la position d'enclenchement, ces moyens faisant état d'un seuil limite de résistance en butée dont le dépassement provoque un rapprochement supplémentaire des deux parties (2, 3) l'une par rapport à l'autre. 2. Dispositif d'assemblage, selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens coopérants (5, 8) formant butée participent au verrouillage de l'assemblage avec enclenchement élastique, en maintenant sensiblement la face d'accrochage (4') de l'élément en forme de crochet (4) en contact avec une contre-face d'accrochage (2") du renfoncement ou de 20 l'orifice (2'). 3. Dispositif d'assemblage, selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le bord libre avec l'élément en forme de crochet (4) de la deuxième partie (3) est prolongé par un élément d'entretoise (5) venant en contact sur une surface d'appui (8) formée sur la première partie (2) pour 25 fournir la butée ou l'arrêt, l'élément d'entretoise (5) et/ou la surface d'appui (8) présentant au moins une zone de rupture calibrée (6). 4. Dispositif d'assemblage, selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'élément d'entretoise (5) comporte seul une zone de rupture privilégiée calibrée (6), la surface d'appui (8) consistant en un épaulement 30 ou un décrochement de la paroi de la première partie (2) et en ce que la résistance à la rupture de la zone de rupture calibrée (6), sous l'effet de contraintes de compression (F2), est sensiblement inférieure à la résistance à la rupture de la liaison crochet (4) /renfoncement ou orifice (2'), sous l'effet de contraintes de traction ou d'écartement (F1). 5. Dispositif d'assemblage, selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce qu'en position assemblée, l'élément d'entretoise (5) comprime un joint d'étanchéité (7) contre la partie de paroi en regard de la deuxième partie (3). 6. Dispositif d'assemblage, selon la revendication 3, 4 ou 5, caractérisé en ce que l'élément d'entretoise (5) présente une structure profilée avec une section en forme de T dont l'extrémité de la base (5') et l'extrémité d'une aile latérale (5") sont en appui, en position assemblée, sur la première partie (2) de façon à créer un volume fermé pour le joint 10 d'étanchéité (7). 7. Dispositif d'assemblage, selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le seuil limite de résistance en butée correspond au seuil de rupture de l'élément d'entretoise (5) au niveau d'un point de rupture privilégié (6) situé au niveau de sa portion contiguë à l'élément en forme de 15 crochet (4). 8. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens coopérants (5 et 8) présentent une structure profilée continue s'étendant sur toute la longueur des bords des deux parties (2 et 3) à assembler et en ce que ces bords 20 présentent respectivement au moins deux, préférentiellement une pluralité, de renfoncements ou d'orifices (2') et d'éléments en forme de crochets (4) répartis le long des bords respectifs précités. 9. Pièce creuse caractérisée en ce qu'elle est constituée par deux parties (2 et 3) assemblées par l'intermédiaire d'au moins un dispositif 25 d'assemblage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8. 10. Pièce creuse selon la revendication 9, caractérisée en ce qu'elle consiste en un collecteur ou répartiteur d'admission, intégrant notamment une chambre d'admission et plusieurs tubulures, les deux parties (2 et 3) constitutives étant assemblées entre elles au niveau d'une ou de 30 plusieurs zone(s) d'assemblage mutuel de bords respectifs des deux parties (2 et 3) par l'intermédiaire à chaque fois d'un dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8.