Brevet FR2895769A1 — publié le 20070706

La présente invention a trait à un dispositif d'assemblage d'au moins deux pièces pourvues chacune d'un orifice. L'invention a également trait à un procédé d'assemblage d'au moins deux pièces au moyen d'un tel dispositif et à un véhicule comprenant au moins une pièce fixée sur un élément de structure du véhicule au moyen d'un tel dispositif. Il est connu d'assembler des pièces au moyen d'un système vis-écrou. La vis est introduite, par un côté de l'assemblage, dans des orifices superposés des pièces et débouche de l'autre côté de l'assemblage pour être vissée dans l'écrou. L'utilisation d'un tel système d'assemblage nécessite que les deux côtés de l'assemblage soient accessibles. En effet, l'écrou doit être positionné et bloqué en rotation d'un côté de l'assemblage, la vis étant insérée dans les orifices des pièces et vissée dans l'écrou depuis l'autre côté de l'assemblage. Un tel système d'assemblage n'est donc pas utilisable lorsque l'une des pièces a une face fortement encombrée ou inaccessible, comme c'est souvent le cas par exemple pour la fixation d'une pièce d'équipement sur un élément de structure d'un véhicule automobile. US-A-3,694,013 divulgue un dispositif d'assemblage d'une enveloppe de recouvrement d'une coupole d'éclairage avec le châssis de cette coupole. Ce dispositif met en jeu un système vis-écrou associé à une rondelle de blocage de l'écrou qui permet, une fois l'écrou inséré dans l'orifice du châssis, de le maintenir dans l'orifice et de le bloquer en rotation. Lorsque l'écrou est ainsi positionné, la liaison des deux pièces peut être réalisée depuis un seul côté de l'assemblage par vissage de la vis dans l'écrou. Toutefois, dans ce dispositif, l'accès aux deux côtés de l'assemblage est encore nécessaire pour le positionnement initial de l'écrou d'un côté et le vissage de la vis de l'autre. C'est à cet inconvénient qu'entend plus particulièrement remédier l'invention en proposant un dispositif d'assemblage de pièces qui peut être monté et ajusté sur les pièces depuis un seul côté de l'assemblage. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif d'assemblage d'au moins deux pièces pourvues chacune d'un orifice, caractérisé en ce qu'il comprend un organe de pré- montage apte à être introduit simultanément dans les orifices des pièces et comportant un alésage central, une vis apte à être introduite dans cet alésage par un premier côté de l'organe de pré-montage et un écrou apte à coopérer avec la vis et rapporté sur l'organe de pré-montage par un deuxième côté de cet organe, l'organe de pré-montage et l'écrou comportant des moyens de blocage en rotation de l'écrou par rapport à l'organe de pré-montage. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention . - l'organe de pré-montage est apte à être introduit dans les orifices des pièces par déformation élastique de sa surface externe et comporte un volume périphérique externe de réception des bords des orifices des pièces ; la largeur du volume périphérique est sensiblement égale à l'épaisseur des pièces superposées additionnée d'un jeu ; - les moyens de blocage en rotation comprennent des nervures en saillie ménagées sur la surface externe de 30 l'écrou et complémentaires de fentes longitudinales ménagées dans l'organe de pré-montage ; les nervures de l'écrou définissent ensemble une surface sensiblement plane d'appui sur les pièces ; 25 - l'écrou est apte à serrer les pièces en appui contre un bord du volume périphérique, par translation de l'écrou par rapport à l'organe de pré-montage lors du vissage de la vis dans l'écrou ; l'organe de pré-montage, l'écrou et la vis sont constitués en matériau synthétique. Un autre objet de l'invention est un procédé d'assemblage d'au moins deux pièces pourvues chacune d'un orifice au moyen d'un dispositif d'assemblage tel que décrit ci-dessus et comprenant des étapes consistant à : introduire l'organe de pré-montage dans les orifices superposés des pièces et amener les bords des orifices dans le volume périphérique de l'organe de pré-montage ; - introduire la vis dans l'alésage de l'organe de pré-montage par un premier côté ; - disposer l'écrou au voisinage de l'organe de pré-montage sur un deuxième côté opposé au premier côté par lequel la vis est introduite dans l'alésage ; et visser la vis dans l'écrou jusqu'à ce que l'écrou serre les pièces en appui contre un bord du volume périphérique. L'invention concerne également un autre procédé d'assemblage d'au moins deux pièces pourvues chacune d'un 25 orifice au moyen d'un dispositif d'assemblage tel que décrit ci-dessus et comprenant des étapes consistant à : - introduire la vis dans l'alésage de l'organe de pré-montage ; - visser la vis dans l'écrou jusqu'à ce que 30 l'écrou soit bloqué en rotation par rapport à l'organe de pré-montage ; introduire le dispositif ainsi pré-assemblé dans les orifices superposés des pièces et amener les bords 20 des orifices dans le volume périphérique de l'organe de pré-montage ; et - visser la vis dans l'écrou jusqu'à ce que l'écrou serre les pièces en appui contre un bord du volume 5 périphérique. Enfin, l'invention concerne un véhicule comprenant au moins une pièce fixée sur un élément de structure du véhicule au moyen d'un dispositif d'assemblage tel que décrit ci-dessus. 10 Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui va suivre d'un mode de réalisation d'un dispositif d'assemblage selon l'invention, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif d'assemblage conforme à l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective selon un autre angle du dispositif d'assemblage de la figure 1, lors d'une étape intermédiaire de l'assemblage des pièces ; 20 - la figure 3 est une coupe selon le plan III de la figure 2 ; - la figure 4 est une coupe analogue à la figure 3, à l'issue de l'assemblage des pièces. Sur les figures 1 et 2 est représenté un dispositif 25 d'assemblage 1 conforme à l'invention comprenant un organe de pré-montage 3, un écrou 5 et une vis 7. Dans l'exemple représenté, le dispositif 1 est destiné à l'assemblage de deux pièces 8 et 9 qui sont un élément de structure 8 et une pièce d'équipement 9 d'un véhicule automobile. Les 30 pièces 8 et 9 sont percées chacune d'un orifice 81 ou 91 dans lesquels est destiné à être introduit le dispositif 1. L'organe de pré-montage 3 comporte un alésage central 31 dont l'axe central X31 définit un axe central pour l'ensemble du dispositif 1 lorsque ses éléments constitutifs sont assemblés. L'organe 3 comporte sur sa surface périphérique externe 3E une gorge 33 apte à recevoir simultanément les bords des orifices 81 et 91 lorsque les pièces 8 et 9 sont superposées, comme montré à la figure 2. La gorge 33 est de section globalement circulaire et son rayon r33 est sensiblement complémentaire des rayons des orifices 81 bords de ces orifices sont léger jeu. La gorge 33 délimite deux de l'organe de pré-montage 3. globalement circulaire et son rayons des orifices 81 et 91. La partie 37 est de forme globalement tronconique. Elle est constituée de quatre pattes 371 régulièrement réparties sur la circonférence de la partie 37 et séparées les unes des autres par quatre fentes 373 qui s'étendent longitudinalement, c'est-à-dire parallèlement à l'axe X31. Le rayon maximal r37 de la partie 37, au niveau des faces 371A des pattes 371 qui bordent la gorge 33, est supérieur aux rayons des orifices 81 et 91. Ainsi, lorsque les bords des orifices 81 et 91 sont reçus dans la gorge 33, les pièces 8 et 9 sont calées entre les faces 35B de la partie 35 et 371A des pattes 371 encadrant la gorge 33. La largeur 133 de la gorge 33, prise entre les faces 35B et 371A, est égale à l'épaisseur des pièces 8 et 9 superposées additionnée d'un jeu J. Les fentes 373 s'étendent légèrement à l'intérieur de la gorge 33, au-delà des faces 371A des pattes 371, sur une 30 longueur 1373 supérieure au jeu J. L'écrou 5 comporte un alésage central 51 pourvu d'un taraudage dans lequel la vis 7 peut être vissée. Quatre nervures 53 sensiblement complémentaires des fentes 373 de l'organe de pré-montage 3 font saillie par rapport à la et 91, de reçus dans telle sorte que les la gorge 33 avec un parties d'extrémité 35 et 37 La partie 35 est de section rayon r35 est supérieur aux surface périphérique externe 5E de l'écrou 5. Chaque nervure 53 comporte une face d'extrémité 53A sensiblement plane et perpendiculaire à l'axe central de l'alésage 51, cette face 53A étant orientée du côté d'une première extrémité 5A de l'écrou. Les quatre nervures 53 sont aptes à être insérées simultanément dans les quatre fentes 373 de l'organe 3 avec les faces 53A dirigées vers la partie d'extrémité 35, l'alésage 51 étant alors centré sur l'axe X31. Lorsque les nervures 53 coopèrent avec les fentes 373, l'écrou 5 est bloqué en rotation par rapport à l'organe de pré-montage 3, tout en étant apte à coulisser par rapport à cet organe selon la direction de l'axe X31. La vis 7 comprend une tige filetée 71 munie, au niveau de l'une de ses extrémités 71A, d'une tête 73 radiale par rapport à l'axe longitudinal X71 de la tige 71. La tête 73 est de forme tronconique, la face tronconique 73B de la tête 73 orientée vers la tige 71 étant complémentaire de la forme tronconique du bord 31A de l'alésage 31 au niveau de la partie d'extrémité 35 de l'organe 3, comme montré aux figures 3 et 4. La tête 73 est percée, sur sa face 73A orientée à l'opposé de la tige 71, d'un logement polygonal 731 de réception d'un outil d'entraînement de la vis 7 en rotation autour de l'axe XII. La tige 71 de la vis 7 est apte à être introduite dans l'alésage 31 de l'organe 3 du côté de la partie d'extrémité 35, la face 73B de la tête 73 étant amenée en appui contre le bord 31A de l'alésage 31. Dans cette position, les axes X31 et XII sont confondus. L'extrémité 71B de la tige 71 orientée à l'opposé de la tête 73 fait alors saillie par rapport à la partie d'extrémité 37 de l'organe 3 et est apte à être vissée dans le taraudage de l'écrou 5, l'alésage 51 étant centré sur les axes X31 et X71 confondus. Dans le mode de réalisation décrit, les composants 3, 5 et 7 du dispositif d'assemblage 1 sont constitués en matériau plastique. Le choix d'un matériau synthétique permet de limiter le risque d'endommagement de la surface des pièces lors de leur assemblage. Dans le cas de l'utilisation du dispositif 1 pour la fixation d'une pièce d'équipement 9 sur un élément de structure 8 d'un véhicule automobile, le risque de retrait du revêtement cataphorétique de l'élément de structure lors du serrage est ainsi éliminé. La partie d'extrémité 37 de l'organe de pré-montage 3 et les nervures 53 de l'écrou 5 sont conformés de manière à être déformables élastiquement. Ainsi, l'organe 3 est apte à être introduit dans les orifices 81 et 91 superposés des pièces 8 et 9 par déformation élastique de sa partie d'extrémité 37 de manière à amener les bords des orifices 81 et 91 dans la gorge 33. Les pièces 8 et 9 sont alors calées entre les surfaces 35B et 371A de l'organe 3. Les nervures 53 étant également déformables élastiquement, le dispositif 1 est apte à être inséré dans les orifices 81 et 91 lorsque les composants 3, 5 et 7 sont assemblés, c'est-à-dire lorsque la vis 7 est introduite dans l'alésage 31 avec sa tête 73 en appui contre le bord 31A et l'écrou 5 est vissé sur la tige 71 de la vis 7 et bloqué en rotation par coopération entre les nervures 53 et les fentes 373 de l'organe 3. Un premier procédé d'assemblage des pièces 8 et 9 au moyen du dispositif 1 comprend des étapes telles que décrites ci-après . Tout d'abord, on introduit l'organe de pré-montage 3 dans les orifices 81 et 91 superposés des pièces 8 et 9, par déformation élastique de sa partie d'extrémité 37. Les bords des orifices 81 et 91 sont alors reçus dans la gorge 33 de l'organe 3, les pièces 8 et 9 étant calées entre les faces 31B et 371A délimitant la gorge 33 avec un jeu J. On introduit ensuite la vis 7 dans l'alésage 31 de l'organe 3 de manière à amener la face 73B de la tête 73 de la vis 7 en appui contre le bord 31A de l'alésage 31 ou au voisinage de celui-ci. On rapporte ensuite l'écrou 5 sur l'extrémité 71B de la vis 7 par le côté de la pièce 8. On visse alors la vis 7 dans le taraudage de l'écrou 5, un mouvement de rotation autour des axes X31 et XII confondus étant imprimé à la vis 7 par action d'un outil au niveau du logement 731, dans le sens classique de vissage représenté par la flèche R à la figure 2. Dans ce premier procédé, le vissage de la vis 7 dans l'écrou 5 est réalisé en deux phases successives. Dans une première phase, l'écrou 5 est bloqué en rotation par un opérateur du côté de la partie d'extrémité 37 de l'organe 3, la vis 7 étant simultanément pivotée par action sur la tête 73 du côté de la partie d'extrémité 35 de l'organe 3. Cette première phase s'opère jusqu'à ce que les nervures 53 de l'écrou 5 s'engagent dans les fentes 373 de l'organe 3. L'écrou 5 est alors structurellement bloqué en rotation par rapport à l'organe 3 et une deuxième phase de vissage commence, dans laquelle seul le pivotement de la vis 7 par action sur la tête 73 est nécessaire. Dans ces deux phases successives de vissage, la rotation R de la vis 7 entraîne un mouvement de translation T de l'écrou 5 bloqué en rotation, parallèlement aux axes X31 et X71 confondus, en direction des pièces 8 et 9. La vis 7 est vissée dans l'écrou 5 jusqu'à ce que les faces 53A des nervures 53 rattrapent le jeu J et serrent les pièces 8 et 9 en appui contre la face 35B de la partie d'extrémité 35 de l'organe 3. Ce premier procédé permet d'obtenir un assemblage serré des pièces 8 et 9, sans jeu. Le calage des pièces 8 et 9 dans la gorge 33 de l'organe de pré-montage 3 préablement au serrage permet un pré-maintien des pièces, l'opérateur étant alors totalement disponible pour réaliser le serrage. Toutefois, ce premier procédé nécessite un accès aux deux côtés de l'assemblage. En effet, l'écrou 5 doit être positionné sur la tige 71 de la vis 7 et bloqué en rotation dans la première phase de vissage du côté de la partie d'extrémité 37 de l'organe 3, alors que le pivotement de la vis 7 pour le vissage est réalisé du côté de la partie d'extrémité 35 de l'organe 3. En variante, un deuxième procédé d'assemblage des pièces 8 et 9 au moyen du dispositif 1 peut être envisagé, qui ne nécessite l'accès qu'à un seul côté de l'assemblage. Dans ce procédé, les composants 3, 5 et 7 du dispositif 1 sont pré-assemblés avant le montage du dispositif 1 dans les orifices 81 et 91 des pièces. Plus précisément, ce deuxième procédé comprend des étapes telles que décrites ci-après . Tout d'abord, on introduit la vis 7 dans l'alésage 31 de l'organe de pré-montage 3, de manière à amener la tête 73 en appui contre ou au voisinage du bord 31A de l'alésage 31. On visse alors la vis 7 dans le taraudage de l'écrou 5 en imposant un mouvement de rotation à la vis 7 autour des axes X31 et X71 confondus, par action d'un outil au niveau du logement 731, tel que représenté par la flèche R à la figure 2. La vis 7 est vissée dans l'écrou 5 bloqué en rotation par l'opérateur jusqu'à ce que les nervures 53 de l'écrou 5 s'engagent dans les fentes 373 de l'organe 3. Un exemple de configuration du dispositif 1 à cette étape du procédé est représenté aux figures 2 et 3. Le dispositif 1 ainsi assemblé est ensuite introduit dans les orifices 81 et 91 superposés des pièces 8 et 9 par déformation élastique de la partie d'extrémité 37 de l'organe 3 et des nervures 53 de l'écrou 5. Les bords des orifices 81 et 91 sont alors reçus dans la gorge 33 de l'organe 3 et les pièces 8 et 9 calées entre les faces 35B et 371A avec un jeu J. Un vissage supplémentaire de la vis 7 dans l'écrou 5 est alors réalisé. L'écrou 5, qui est bloqué en rotation du fait de la coopération des nervures 53 avec les fentes 373, a un mouvement de translation T parallèlement aux axes X31 et XI confondus, en direction des pièces 8 et 9, jusqu'à ce que les faces 53A des nervures 53 rattrapent le jeu J et serrent les pièces 8 et 9 en appui contre la face 35B de la partie d'extrémité 35 de l'organe 3. Ce deuxième procédé permet un assemblage serré des pièces 8 et 9, sans jeu. Le dispositif 1 permet un pré- maintien des pièces grâce au calage des pièces avec un jeu J entre les faces 35B et 371A délimitant la gorge 33 de l'organe 3, puis un serrage des pièces avec rattrapage du jeu J grâce à la translation de l'écrou 5, bloqué en rotation dans l'organe 3, en direction des pièces. En outre, ce deuxième procédé ne nécessite l'accès qu'à un seul côté de l'assemblage. Cela peut être avantageux, par exemple dans le cas de la fixation d'une pièce d'équipement 9 sur un élément de structure 8 d'un véhicule automobile, lorsqu'une face de l'élément de structure est fortement encombrée ou inaccessible. REVENDICATIONS 1. Dispositif d'assemblage (1) d'au moins deux pièces (8, 9) pourvues chacune d'un orifice (81, 91), caractérisé 5 en ce qu'il comprend : un organe de pré-montage (3) apte à être introduit simultanément dans les orifices (81, 91) des pièces et comportant un alésage central (31), - une vis (7) apte à être introduite dans ledit 10 alésage (31) par un premier côté (35) de l'organe de pré-montage, et - un écrou (5) apte à coopérer avec la vis et rapporté sur l'organe de pré-montage par un deuxième côté (37) de l'organe de pré-montage, 15 l'organe de pré-montage et l'écrou comportant des moyens de blocage (373, 53) en rotation de l'écrou par rapport à l'organe de pré-montage. 2. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'organe de pré-montage (3) est apte 20 à être introduit dans les orifices (81, 91) des pièces (8, 9) par déformation élastique de sa surface externe (371) et comporte un volume périphérique externe (33) de réception des bords des orifices des pièces. 3. Dispositif d'assemblage selon la revendication 2, 25 caractérisé en ce que la largeur (133) dudit volume périphérique (33) est sensiblement égale à l'épaisseur des pièces superposées (8, 9) additionnée d'un jeu (J). 4. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que lesdits 30 moyens de blocage en rotation comprennent des nervures (53) en saillie ménagées sur la surface externe (5E) de l'écrou (5) et complémentaires de fentes longitudinales (373) ménagées dans l'organe de pré-montage (3). 5. Dispositif d'assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que lesdites nervures (53) de l'écrou (5) définissent ensemble une surface (53A) sensiblement plane d'appui sur les pièces (8, 9). 6. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que l'écrou (5) est apte à serrer les pièces (8, 9) en appui contre un bord (35B) dudit volume périphérique (33), par translation (T) de l'écrou par rapport à l'organe de pré- montage (3) lors du vissage (R) de la vis (7) dans l'écrou. 7. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de pré-montage (3), l'écrou (5) et la vis (7) sont constitués en matériau synthétique. 8. Procédé d'assemblage d'au moins deux pièces (8, 9) pourvues chacune d'un orifice (81, 91), au moyen d'un dispositif d'assemblage (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à : - introduire l'organe de pré-montage (3) dans les orifices superposés des pièces et amener les bords des orifices dans ledit volume périphérique (33) de l'organe de pré-montage ; - introduire la vis (7) dans ledit alésage (31) de l'organe de pré-montage par un premier côté (35) ; - disposer l'écrou (5) au voisinage de l'organe de pré-montage sur un deuxième côté (37) opposé au premier côté (35) par lequel la vis est introduite dans ledit alésage ; et visser la vis dans l'écrou jusqu'à ce que l'écrou serre les pièces en appui contre un bord (35B) dudit volume périphérique. 9. Procédé d'assemblage d'au moins deux pièces (8, 9) pourvues chacune d'un orifice (81, 91), au moyen d'undispositif d'assemblage (1) selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisé en ce qu'il comprend des étapes consistant à introduire la vis (7) dans ledit alésage (31) 5 de l'organe de pré-montage (3) ; - visser la vis dans l'écrou (5) jusqu'à ce que l'écrou soit bloqué en rotation par rapport à l'organe de pré-montage ; -introduire le dispositif (1) ainsi pré-assemblé 10 dans les orifices superposés des pièces et amener les bords des orifices dans ledit volume périphérique (33) de l'organe de pré-montage ; et - visser la vis dans l'écrou jusqu'à ce que l'écrou serre les pièces en appui contre un bord (35B) 15 dudit volume périphérique. 10. Véhicule caractérisé en ce qu'au moins une pièce (9) est fixée sur un élément (8) de structure du véhicule au moyen d'un dispositif d'assemblage (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.