Brevet FR2863019A1 — publié le 20050603

DISPOSITIF DE FIXATION D'UNE PIECE SUR UNE STRUCTURE AVEC LAQUELLE IL EXISTE UN JEU DESCRIPTION 5 DOMAINE TECHNIQUE L'invention se situe dans le domaine des assemblages mécaniques. Plus précisément, elle concerne la fixation d'une pièce sur une structure, la pièce à fixer ne pouvant pas être serrée sur la structure parce qu'il existe un jeu entre ces deux pièces. Cette situation se rencontre notamment lorsqu'une pièce est fixée à cheval sur des structures différentes, par exemple des supports d'accessoires disposés à cheval sur le carter cylindres et le carter d'huile d'un moteur de véhicule automobile. La pièce à fixer peut être serrée sur l'une des deux pièces mais, par suite de la dispersion des positions relatives des pièces mécaniques assemblées, il existe un jeu plus ou moins important entre la pièce à fixer et la seconde pièce sur laquelle elle doit être fixée. Si l'on serrait néanmoins la pièce à fixer en dépit de l'existence de ce jeu, on introduirait des contraintes de montage dans cette dernière, ce qui n'est pas souhaitable. On connaît des dispositifs de fixation qui permettent de compenser l'existence d'un jeu entre une structure et une pièce qui doit être montée sur cette structure. Le document DE-10004697 décrit l'utilisation d'une douille fendue ou non, introduite dans un trou de la structure sur laquelle on veut fixer la pièce. L'opérateur règle la position de la douille de manière qu'elle vienne en appui contre la surface d'assemblage de la pièce à fixer, puis il la bloque dans cette position au moyen d'un cône d'expansion introduit à force dans la douille au moyen d'une vis. Un assemblage de ce type manque de raideur, en particulier selon la direction axiale de la douille. En conséquence, il ne peut pas transmettre d'effort important selon cette direction. L'assemblage n'est donc pas capable de transmettre des efforts dans trois directions orthogonales. L'invention a pour objet un dispositif de fixation qui remédie à ces inconvénients. Ce but est atteint par le fait que la pièce comporte un trou dans lequel est disposé un bossage réglable dont la position par rapport à la pièce à fixer est réglable de manière à rattraper le jeu en l'amenant en appui sur une surface de serrage de la structure, le bossage étant bloqué dans cette position d'appui, des moyens de serrage permettant de serrer la pièce à fixer sur la surface de serrage de la structure par l'intermédiaire du bossage. Grâce à ces caractéristiques, la pièce peut être fixée sur la structure de manière à transmettre un effort dans trois directions orthogonales, et en particulier dans une direction perpendiculaire aux surfaces de serrage de la structure et de la pièce à fixer étant donné que le bossage est immobilisé, après rattrapage du jeu, de manière rigide par rapport à la pièce à fixer. Les moyens de serrage permettent donc de transmettre un effort important par l'intermédiaire du bossage, ce qui permet de fixer rigidement la pièce dans les trois directions. Avantageusement, le bossage réglable est vissé dans un filet prévu dans le trou de la pièce à fixer. Le réglage de sa position s'obtient donc en le vissant jusqu'à ce que son extrémité antérieure vienne en contact avec la surface de serrage de la structure. L'immobilisation du bossage dans cette position est obtenue de manière automatique par le fait que le filetage n'est pas réversible. Le filetage permet alors de transmettre un effort de serrage important, comme expliqué précédemment. Les moyens de serrage permettant de serrer la pièce à fixer sur la structure sont avantageusement constitués par au moins une vis. En variante, ces moyens pourraient être constitués par des dispositifs analogues comme des vis ou des goujons. Dans un mode de réalisation préféré, le bossage réglable comporte un trou traversant destiné à permettre le passage d'une vis de serrage. Cette vis s'engage dans un trou fileté correspondant prévu dans l'axe du trou traversant du bossage réglable. Avantageusement, la vis de serrage comporte un 25 bout pilote. Ce bout facilite l'introduction de la vis dans le trou fileté prévu dans la structure. Le vissage du bossage réglable dans la pièce à fixer peut être obtenu par tout moyen à la portée de l'homme de l'art, par exemple au moyen d'une rainure permettant l'introduction d'un tournevis. Toutefois, dans un mode de réalisation préféré un insert est disposé entre la vis de serrage et le bossage, la partie filetée de la vis étant engagée dans l'insert. Dans ce mode de réalisation particulier, le vissage du bossage réglable s'effectue par l'intermédiaire de la vis. Le couple de serrage de la vis est transmis au bossage réglable par l'intermédiaire de l'insert dans lequel la partie filetée de la vis est insérée à force. De préférence, la vis possède une partie de section diminuée située après sa partie filetée, dans le sens de pénétration de la vis. L'insert peut être réalisé en tout matériau approprié, par exemple en matière plastique. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un exemple de réalisation donné à titre illustratif en référence aux figures annexées. Sur ces figures: - la figure 1 est une vue en coupe d'une pièce à assembler à cheval sur deux structures fixes, un jeu existant entre la pièce à assembler et la structure inférieure; - la figure 2 est une vue partielle en coupe de la partie inférieure de l'assemblage de la figure 1 en début d'assemblage; - la figure 3 est une vue similaire à la figure 2 montrant la mise en contact du bossage réglable avec une surface de serrage de la structure fixe inférieure; - la figure 4 représente une étape suivante du processus d'assemblage; - la figure 5 montre l'assemblage terminé. On a représenté sur la figure 1 une vue en coupe d'une pièce 2 à assembler à cheval sur une première structure 4 située à la partie supérieure de la figure et une seconde structure 6 située à la partie inférieure de la figure. La pièce à assembler 2 et la structure rigide supérieure 4 sont en contact l'une avec l'autre par un plan de joint 8. Une vis 10 traverse un trou lisse 12 formé dans la pièce 2 et s'engage dans un filetage de la structure rigide 4. Un couple de serrage est appliqué à la vis 10 de manière à la mettre en tension et à serrer de manière classique, la pièce 2 sur la structure 4. La structure rigide 4 est par exemple un 15 carter cylindre, tandis que la structure rigide 6 est par exemple un carter d'huile. La structure rigide inférieure 6 comporte un bossage 14 dans lequel est formé un trou taraudé 16. Le bossage 14 se termine par une surface de serrage ou surface de fixation plane 18 de préférence, mais non nécessairement usinée. Toutefois, la pièce 2 et la structure rigide 6 ne comportent pas de plan de joint par lequel elles seraient en contact comme la pièce 2 et la structure rigide 4 sont en contact selon le plan 8. Au contraire, il existe entre la surface 18 du bossage 14 et la surface plane 22 de la pièce 2 un jeu 20. La valeur de ce jeu peut varier en fonction de la dispersion des cotes de fabrication. Par suite, il n'est pas possible de serrer la pièce 2 sur le bossage 14 car cela introduirait des contraintes de flexion dans la pièce 2, pouvant conduire à sa rupture et en tout cas à sa fragilisation. L'invention a pour objet un dispositif de fixation qui permet d'assembler de manière rigide la pièce 2 sur la structure rigide 4 en dépit de l'existence du jeu 20. On a représenté sur la figure 1, un mode de réalisation préféré de ce dispositif dans la position qu'il occupe avant assemblage. Le dispositif est constitué tout d'abord d'une vis 24. La vis comporte une tête 26, hexagonale dans l'exemple et une tige 28. La tige 28 comporte une partie filetée 30. Dans l'exemple de réalisation préféré représenté sur la figure 1, une section diminuée 32 est prévue entre la partie filetée 30 et la tête 26. Une rondelle 34 est disposée sous la tête 26. A l'extrémité de la vis on trouve un bout pilote 36 de section inférieure au diamètre du filetage. Le dispositif de fixation comprend également un bossage 40. Il présente un diamètre extérieur fileté 42 qui permet de le visser dans le trou taraudé 44 qui traverse de part en part la pièce 2. Le bossage 40 comporte un trou traversant central 46 coaxial au filetage 42. Un insert 48 est disposé entre le diamètre du trou 46 et la section filetée 30 de la vis 24. L'insert 48 peut être réalisé, par exemple, en matière plastique. Le diamètre intérieur de l'insert 48, qui présente une forme annulaire, est choisi inférieur au diamètre extérieur de la vis de manière à ce que, lorsque la partie filetée de la vis est engagée dans l'insert, ce dernier subisse un serrage permettant de transmettre un couple au bossage réglable 40. La présence du filetage 42 s'engageant dans le trou taraudé 44 permet de visser le bossage 40 dans la pièce 2, par suite, de régler la position du bossage 40 par rapport à la pièce 2 et surtout par rapport à la surface de serrage 18 de la structure rigide 6. Les opérations d'assemblage s'exécutent comme représenté sur les figures 2 à 5. Sur la figure 2, l'ensemble constitué de la vis 24 et du bossage réglable 40 filetés extérieurement solidarisés par l'intermédiaire de l'insert 48 forme un ensemble relativement rigide. Le bossage 40 est vissé dans le trou taraudé 44 à l'aide de la vis 24, le couple de serrage appliqué sur la tête 26 de la vis étant transmis au bossage 40 par le frettage entre l'insert 48 et la partie filetée 30 de la vis. Le bossage 40 peut ainsi être vissé jusqu'à ce que son extrémité antérieure 50 vienne en contact avec la surface de serrage 18 formée à l'extrémité du bossage 14 de la structure rigide 6, comme représenté sur la figure 3. La valeur du frettage entre l'insert et la partie filetée de la vis 24 détermine le couple qui peut être transmis par la vis au bossage 40 et par suite la valeur de la force de serrage de la surface antérieure 50 du bossage 40 sur la surface de serrage 18 de la structure 6. Cette valeur doit être suffisante pour assurer l'absence de jeu de montage mais inversement elle ne doit pas être trop élevée afin de ne pas introduire de contrainte de montage excessive dans la pièce 2. La valeur du frettage doit donc être choisie de manière adaptée. Le bossage réglable 40 étant en appui sur la surface 18, on poursuit le vissage de la vis 24. Etant donné que l'insert 40 ne peut plus avancer puisqu'il est maintenant en appui sur la surface 18, la vis 24 tourne par rapport à l'insert 48 jusqu'à ce que la partie filetée 30 sorte de l'insert 48. Le bout pilote 36 facilite l'introduction de la partie antérieure de la vis 24 dans le trou taraudé 16 assurant ainsi la qualité d'assemblage. La partie filetée 30 de la vis s'engage alors dans le trou taraudé 16 (figure 4). Le vissage de la vis se poursuit jusqu'à ce que la tête de la vis (ou la rondelle 34, le cas échéant) vienne en appui sur la surface 52 de la pièce fixée 2. La vis 24 est alors mise en tension par application d'un couple de serrage d'une valeur déterminée. La valeur de la mise en tension doit être suffisante pour assurer l'absence de jeu entre les pièces et par conséquent la rigidité de l'assemblage. Comme on le constate, la présence de l'insert réglable 48 permet de rattraper le jeu 20 entre la structure 6 et la pièce à fixer 2. Lorsque l'insert est en appui sur la surface de serrage 18, il est possible de mettre la vis 24 en tension sans introduire de contrainte de flexion dans la pièce 2 puisque l'effort de serrage est repris par le bossage 40. Ainsi, la pièce 2 peut être fixée rigidement à la fois sur la structure rigide supérieure 4, de manière conventionnelle, et sur la structure rigide inférieure 6 par l'intermédiaire du dispositif de fixation qui vient d'être décrit. Ce dispositif permet de transmettre des efforts dans trois directions orthogonales, en particulier selon l'axe longitudinal de la vis 24 et du trou taraudé 16 et non pas seulement selon des directions perpendiculaires à cet axe. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation d'une pièce sur une structure (6) avec laquelle existe un jeu (20), caractérisé en ce que la pièce à fixer (2) comporte un trou (44) dans lequel est disposé un bossage (40) réglable dont la position par rapport à la pièce (2) est réglable de manière à rattraper le jeu (20) en l'amenant en appui sur une surface de serrage (18) de la structure (6), le bossage (40) étant bloqué dans cette position d'appui, des moyens de serrage (24) permettant de serrer la pièce (2) sur la surface de serrage (18) de la structure (6) par l'intermédiaire du bossage (40). 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que le bossage (40) est vissé dans un filet (44) prévu dans le trou de la pièce (2) de manière à régler sa position par rapport à la pièce (2). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de serrage permettant de serrer la pièce (2) sur la surface de fixation (18) de la structure (6) sont constitués par au moins une vis (24). 4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que le bossage (40) comporte un trou traversant (46) destiné à permettre le passage d'une vis de serrage (24). 5. Dispositif de fixation selon la 30 revendication 4, caractérisé en ce que la vis de serrage (24) comporte un bout pilote (36). 20 25 6. Dispositif de fixation selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte un insert (48) disposé entre la vis de serrage (24) et le bossage réglable (40), la partie filetée (30) de la vis étant engagée dans l'insert (48). 7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que la vis (24) possède une partie de section diminuée (32) située après sa partie filetée (30) dans le sens de pénétration de la vis. 8. Dispositif de fixation selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le couple de serrage du bossage réglable (40) est défini par la valeur du frettage de la partie filetée (30) de la vis (24) dans l'insert (42). 9. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'insert (48) est en matière plastique. 10. Procédé d'assemblage d'une pièce (2) sur une structure (6) caractérisé en ce que: on visse un bossage réglable (40) dans la pièce (2) jusqu'à ce qu'il vienne en appui sur une surface de serrage (18) de la structure (6) ; on serre le bossage (40) avec un couple de serrage défini de manière à éliminer les jeux de montage; on assemble la pièce (2) sur la structure (6) par, un moyen de fixation tel qu'une vis (24). 11. Procédé d'assemblage selon la revendication 10 dans laquelle le bossage réglable (40) comporte un trou traversant (46) destiné à permettre le passage d'une vis de serrage (24) et un insert (48) disposé entre la vis de serrage (24) et le bossage (40), la partie filetée de la vis étant engagée dans l'insert (48), dans lequel: on visse le bossage (40) dans la pièce (2) par l'intermédiaire d'un couple exercé sur la vis (24), jusqu'à ce que la vis tourne par rapport à l'insert (48) et se dégage de ce dernier; on visse la vis dans un trou taraudé (16) de la structure (6) jusqu'à ce que la tête (26) de la vis (24) vienne en contact avec une surface d'appui (52) de la pièce à fixer (2) ; on applique un couple de serrage défini sur la vis (24) de manière à la mettre en tension.