Brevet FR2910568A1 — publié le 20080627

L'invention concerne un dispositif de fixation pour la liaison entre deux éléments. Le domaine de l'industrie automobile est en particulier concerné. En particulier dans ce domaine, de nombreuses pièces, et notamment certaines de celles prévues sur un groupe motopropulseur sont à fixer entre elles, ou avec un support. Ainsi, de nombreux accessoires, tels que des capteurs, des sondes, des câblages, leurs connectiques associés, sont typiquement fixés par des clips ou agrafes. Il existe également de nombreuses fixations vissées ou rivetées. En particulier dans le cas des fixations vissées, on peut retenir les inconvénients suivants réalisation d'un perçage usiné, d'un taraudage, achat de biens d'équipement industriel de perçage immobilisation d'espace lié uniquement au passage de l'outil de serrage, temps de cycle long pour le montage, etc Par ailleurs, les fixations par rivetage nécessitent un outillage particulier et peuvent s'avérer délicates. Notamment pour des accessoires de taille et/ou 25 poids intermédiaires, les agrafes existantes ne conviennent pas bien. L'invention propose une solution de remplacement qui vise à satisfaire tout ou partie des objectifs suivants, en apportant des avantages par rapport aux 30 solutions existantes : être moins cher que ces solutions existantes, plus faciles à utiliser, limiter les opérations d'usinage et/ou de contrôle, limiter l'emploi 2910568 2 des vissages, s'exonérer plus facilement des contraintes d'architecture dans l'environnement des éléments à assembler concernés. Une solution proposée consiste en ce que le 5 dispositif de fixation comprenne un premier organe tubulaire présentant un passage intérieur orienté suivant un axe, et un second organe présentant: ^ une première partie adaptée pour s'-engager à travers le passage intérieur du premier organe tubulaire 10 et pourvue de moyens harpons contraints tant qu'ils sont dans ledit passage, • une seconde partie de manœuvre, pour manoeuvrer la première partie, cette seconde partie de manoeuvre comprenant une tête adaptée pour, sous l'action d'un 15 outil-poussoir agissant sur elle, entraîner en déplacement dans un sens, à l'intérieur dudit passage, les moyens harpons jusqu'à les faire sortir du passage, ^ des moyens de rappel élastique tendant, dans un état des harpons sorti du passage, à les rappeler à 20 contresens dudit déplacement du second organe dans le passage. Favorablement, pour assurer le harponnage, c'est-à-dire le blocage des moyens harpons ou moyens à effet élastique de verrouillage du dispositif, par engagement avec la paroi limitant périphériquement l'orifice dans lequel le dispositif est engagé, on a prévu favorablement : - que le premier organe tubulaire présente une surface de butée, - et que les moyens de rappel élastique soient en permanence en appui contre cette surface de butée, et/ou 2910568 3 - que le premier organe tubulaire présente, vers une extrémité, une collerette sur laquelle débouche ledit passage intérieur et qui définit ladite surface de butée, - et/ou que les moyens de rappel élastique 5 comprennent au moins deux pattes s'étendant dans des directions opposées et raccordées chacune à la tête du second organe. Si le verrouillage par les moyens harpons s'effectue dans un trou taraudé, les filets du taraudage 10 peuvent induire une dégradation de la qualité du blocage du dispositif, donc des éléments à fixer l'un par rapport à l'autre. Pour apporter une solution, on propose d'équilibrer les efforts entre le haut et le bas du 15 ressort, tout en perdant la valeur de la course d'un pas de filet. Précisément, il est dans ce cas proposé que les moyens harpons comprennent de préférence des formes en crochet incurvé vers l'extérieur dont les extrémités sont 20 décalées entre elles suivant une direction parallèle à l'axe du passage, pour tendre vers un équilibrage d'effort. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront encore de la description qui 25 suit, faite en liaison avec les dessins d'accompagnement présentés à titre non limitatif et dans lesquels : - la figure 1 montre le second organe, seul, - la figure 2 montre le premier organe tubulaire, seul, 30 - la figure 3 montre le second organe monté dans le premier, 2910568 4 - les figures 4,5,6 montrent trois états successifs de montage du dispositif pour l'ancrer et fixer ensemble les deux pièces considérées, - la figure 7 montre une variante du dispositif, 5 dans le cas d'un montage dans un trou taraudé, -et les figures 8,9 puis 10,11 et enfin 12,13 montrent trois positions pour les moyens harpons dans une variante du dispositif qui est démontable, même si le trou d'ancrage n'est pas taraudé, comme dans le cas 10 illustré. Les figures.8,10,12 sont des vues de côté, celles 9,11,13 sont des demi-coupes horizontales ne montrant que partiellement les deux organes 7,9. Le dispositif 1 de l'invention, illustré en particulier figure 1 dans son mode préféré de 15 réalisation, est en particulier destiné à servir de moyen de fixation d'un organe léger, tel un support de capteur, une sonde, voire un câblage et sa connectique sur un support de structure de véhicule qui peut en particulier être en aluminium. 20 Un objectif est de concurrencer notamment les solutions de fixation vissées pour des composants de véhicule à faible masse. On peut dénommer le dispositif de fixation 1 de l'invention comme un clou ressort ou une sorte de 25 rivet clip . Il vise à maintenir fixer entre eux deux éléments, tels que 3, 5, voir figures.4 à 6. Chacun d'eux présente pour cela un orifice 3a, 5a le traversant. Le dispositif 1 comprend un premier organe support 30 tubulaire 7 traversé par un passage 7a, d'axe 7a1, et un second organe 9 d'actionnement et d'ancrage, voir figs.3,4,6. 2910568 5 Une première partie allongée 9a de l'organe 9 s'engage à travers le passage 7a et se termine par les moyens harpons 11 qui vont permettre au dispositif de s'ancrer au contact ici de la paroi intérieure 5a de 5 l'élément 5, typiquement par plastification locale de cette paroi si sa matière est appropriée. Axialement, à l'opposé, vers l'élément 3, la première partie allongée 9a se termine par une tête 13 appartenant à une seconde partie de manoeuvre 9b adaptée 10 au moins à la manœuvre en expansion des moyens harpons 11, lesquels sont contraints lorsqu'ils sont contenus dans le passage 7a, tandis que leur sortie provoque leur expansion naturelle, sous l'effet d'une libération de leur contrainte. 15 L'expansion des moyens harpons est sensiblement radiale à l'axe 7a, ou présente une composante importante suivant cette direction. Ces moyens harpons s'expansent donc à la sortie du passage 7a. Leur déplacement le long de ce passage est 20 commandé par la partie 9b dont la tête 13 est adaptée pour qu'un outil-poussoir, tel qu'un marteau, voire un tournevis via une fente d'extrémité 13a, permette de l'enfoncer suivant l'axe 7a1, entraînant donc, ici vers le bas, le corps de liaison 13 qui relie la tête et les 25 moyens harpons 11. Pour assurer une fixation serrée des éléments 3, 5 entre eux, les moyens de rappel élastique 17 rappellent les moyens harpons à contresens, ici vers le haut (flèche 170 figure 5). 30 Figures 1 et 3 notamment, les moyens harpons sont formés par deux lames lla, 11b monoblocs avec le corps 15 2910568 6 duquel elles s'écartent latéralement, recourbées qu'elles sont à contresens l'une de l'autre. Les lames 11a, llb définissent chacune une sorte de crochet courbé transversalement à l'axe 7al considéré 5 comme également l'axe d'allongement du deuxième organe 9. Les moyens de rappel élastique 17 sont formés de part et d'autre de la fente 13a. Ils se présentent ici à la manière de deux pattes ou lames 17a, 17b recourbées latéralement, transversalement à l'axe 7a1, à contresens 10 l'une de l'autre, voir figure 1 notamment. Pour assurer leur fonction, ces moyens élastiques s'appuient et glissent sur la butée 19 du premier organe tubulaire 7 orientée également transversalement à l'axe 7a1. 15 Cette butée est ici une collerette s'étendant à une extrémité du cylindre défini par le passage 7a, radialement à lui, sur sa périphérie. Le passage s'ouvre sur la collerette. Les lames 17a, 17b, raccordées à la tête 13, 20 présentent chacune leur sommet à proximité de leur raccordement au corps et une pente descendante en s'en écartant. Concernant la surface de frappe, elle est ici matérialisée par les deux excroissances 21a, 21b qui 25 s'élèvent au-delà à la fois de la partie centrale fendue 13a et du sommet arrondi des lames élastiques 17a, 17b, voir fig.3. Ainsi, ces deux zones seront protégées lorsque l'on frappera sur les surfaces 21a, 21b. 30 Du centre vers l'extérieur, perpendiculairement à l'axe 7al, on trouve la fente 13a, les deux lames à 2910568 7 contresens 17a, 17b et les deux excroissances rigides dressées 21a, 21b. On aura compris que chacune des deux parties 7, 9 du dispositif 1 est préférentiellement monobloc et en 5 plastique résistant. Les moyens de rappel élastique sont en permanence en appui sur la surface de butée 19, assurant ainsi un effet immédiat de rappel lorsque, sortis du passage 7a, typiquement par action sur les surfaces de frappe suivant 10 la direction d'engagement 7a1, ils prennent appui contre la paroi intérieure en regard 5a de l'orifice du second élément 5. Dans cet état, les moyens de rappel élastique 17 sont axialement sous tension. 15 Quand le dispositif 1 est monté dans un trou taraudé 5a1 (fig.7), il y a donc un risque que l'extrémité des moyens harpons 11 viennent s'engager, dans l'état libéré, entre deux filets, ce qui réduirait l'effet de tension axiale exercée par les moyens de 20 rappel 17. Pour au moins réduire cet inconvénient, on a prévu de décaler axialement l'extrémité 110a, 110b d'ancrage des lames lla, 11b d'un demi-pas de taraudage moyen, comme illustré figure 7: l'une des lames peut être moins 25 recourbée et plus courte que l'autre. Outre cet effet, ceci permettra de retirer a priori facilement le dispositif hors du passage taraudé, si nécessaire, en particulier en agissant avec un tournevis dans la fente 13a, afin de dévisser la partie 9 30 qui, en sortant du passage, entraînera avec elle l'autre partie 7. 2910568 8 Pour la mise en place, on peut procéder comme suit. A l'état initial, il n'y a pas de tension dans le ressort 17, comme fig.4. Les moyens harpons 11 sont contraints radialement dans le passage 7a. La partie 5 tubulaire 7 est engagée dans l'orifice des éléments 3, 5 à fixer, suivant l'axe commun 7a1, jusqu'à butée de la collerette 19, ici sur la dessus de la pièce 3. On frappe, par exemple avec un marteau, sur la surface de frappe 21a, 21b, ce qui déplace suivant l'axe 7al la 10 partie 9. Les moyens ressort 17a, 17b se tendent et les moyens harpons 11, lla, llb sortent du passage 7a et se déploient d'eux-mêmes transversalement, cf. fig.5. Une tension de rappel, flèche 170 fig.5 rappelle ici vers le haut l'organe 9, puis il y a stabilisation axiale, comme 15 dans l'état de la fig.6. Un épaulement inférieur 210a, 210b situé sous les excroissances 21a, 21b peut avoir servi de butée axiale à la partie 9 ; voir fig.3. Les bras ou pattes 17a, 17b ont alors emmagasiné 20 une tension adaptée qui agit axialement sur les moyens harpons 11 pour maintenir une tension axiale de serrage adaptée entre les éléments 3, 5. Dans la variante figures 8 à 13, le passage intérieur 7a du premier organe tubulaire 7 est limité 25 périphériquement par une paroi latérale 50 présentant au moins une fente 51 parallèle à ou de biais par rapport à l'axe 7al. Ici il s'agit de deux fentes diamétralement opposées, de biais et hélicoïdales, puisqu'on a supposé la présence de deux moyens harpons opposés. Chacun de ces 30 deux moyens harpons peut, vers son extrémité d'engagement, passer à travers la fente concernée. Un déplacement relatif entre les premier et second organes 2910568 9 7,9, suivant l'axe 7a1, ou autour de lui, assure, dans un sens, une contraction des moyens harpons 11 et, en sens inverse, leur sortie à travers les fentes 51. Figures 8 et 9, la patte terminée en harpons lla 5 est encore contrainte dans le passage 7a. Figures 10 et 11, le déplacement relatif entre elle et l'organe tubulaire 7, suivant 7a1, a placé ladite patte face à l'une des fentes 51 que cette patte a alors traversée pour assurer son auto-expansion radiale. Figures 12 et 10 13, un autre déplacement relatif entre la patte et l'organe tubulaire 7, suivant 7al, mais en sens inverse (en particulier par une action d'entrainement exercée sur l'organe tubulaire 7 tout en maintenant fixe l'organe 9 et donc les pattes telles que lla), a de nouveau 15 contraint radialement ladite patte. Ici, ce sont donc deux rampes hélicoïdales opposées diamétralement qui obligent les deux pattes 11 à entrer de nouveau dans le passage 7a, par rotation de l'organe 7 dans l'orifice 5a où il a été précédemment engagé, permettant ainsi un 20 retrait du dispositif dans on ensemble hors dudit orifice 5a. Des pans 53 sur la collerette 19 permettent de manoeuvrer en rotation d'organe 7. REVENDICATIONS 1. Dispositif de fixation entre deux éléments (3,5), le dispositif étant caractérisé en ce qu'il 5 comprend : - un premier organe tubulaire (7) présentant un passage intérieur (7a) orienté suivant un axe (7a1), - et un second organe (9) présentant: ^ une première partie (9a) adaptée pour s'engager 10 à travers le passage intérieur du premier organe tubulaire (7) et pourvue de moyens harpons (11) contraints tant qu'ils sont dans ledit passage, ^ une seconde partie (9b) de manoeuvre, pour manoeuvrer la première partie, cette seconde partie de 15 manoeuvre comprenant une tête (13) adaptée pour, sous l'action d'un outil-poussoir agissant sur elle, entraîner en déplacement dans un sens, à l'intérieur dudit passage, les moyens harpons jusqu'à les faire sortir du passage (7a), 20 des moyens (17,17a,17b) de rappel élastique tendant, dans un état des moyens harpons (11,lla,llb) sortis du passage, à les rappeler à contresens dudit déplacement du second organe (9) dans le passage (7a). 2. Dispositif selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que les moyens harpons (11) sont élastiquement déformables et adaptés pour, dans leur état contraint, être contraints dans le passage (7a), transversalement à l'axe (7al) dudit passage et, dans leur état sorti, se déploient naturellement 30 transversalement à cet axe. 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que : 2910568 11 - le premier organe tubulaire (7) présente une surface de butée (19), - et les moyens (17,17a,17b) de rappel élastique sont en permanence en appui contre cette surface de 5 butée. 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le premier organe tubulaire (7) présente, vers une extrémité, une collerette (19) sur laquelle débouche ledit passage intérieur et qui définit 10 ladite surface de butée. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (13) du second organe présente, pour recevoir l'outil-poussoir agissant sur elle, une surface de frappe 15 (21a,21b) transversale à l'axe (7al) d'engagement du second organe dans le passage intérieur (7a), cette surface de frappe comprenant des excroissances (21a,21b) s'élevant jusqu'au-dessus du niveau d'élévation, suivant cet axe, des moyens (17) de rappel élastique. 20 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens (17) de rappel élastique comprennent au moins deux pattes (17a,17b)s'étendarit dans des directions opposées et raccordées chacune à la tête (13) du second organe. 25 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tête (13), qui déborde hors du passage (7a) du premier organe et est monobloc avec les moyens harpons (11), présente une fente (13a) accessible à un tournevis pour permettre 30 de dévisser le dispositif, lorsque ce dernier est inséré dans un trou taraudé, avec ses moyens harpons en prise avec ledit taraudage. 2910568 12 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens harpons (11) comprennent des formes (lla,llb) en crochet incurvé vers l'extérieur dont les extrémités sont décalées entre elles suivant une direction parallèle à l'axe (7al) du passage (7a), pour tendre vers un équilibrage d'effort en cas d'engagement dans un taraudage. 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le passage intérieur (7a) dudit premier organe tubulaire (7) est limité périphériquement par une paroi latérale 50) présentant au moins une fente (51) parallèle à ou de biais par rapport audit un axe (7a1) et à travers laquelle/lesquelles peuvent passer les moyens harpons (11) vers leur extrémité d'engagement, un déplacement relatif entre le premier (7) et le second (9) organes suivant ledit axe (7al), ou autour de lui, assurant, dans un sens, une contraction desdits moyens harpons et, en sens inverse, leur sortie à travers la ou les fentes (51).