Brevet FR2932858A1 — publié le 20091225

Dispositif de fixation destiné à solidariser deux pièces comportant deux orifices alignés La présente invention concerne un dispositif de fixation destiné à solidariser deux pièces comportant deux orifices alignés, le dispositif étant du 5 type comprenant : - un corps propre à prendre appui sur une pièce à la périphérie de l'orifice correspondant ; - un profil de retenue des deux pièces assemblées comportant une projection propre à être engagée dans les deux orifices alignés, le profil de 10 retenue étant propre à retenir les deux pièces l'une contre l'autre enserrées entre ledit corps et ledit profil, Il est connu de US-B2-6 715 185 d'assembler un premier élément formant panneau à un deuxième élément formant également panneau comportant des orifices alignés, tout en permettant un mouvement relatif entre 15 les éléments. Il est également connu dans le domaine de la fabrication des véhicules automobiles de se servir de gabarit pour maintenir une pièce par rapport à une autre pièce afin d'assurer le positionnement de l'une des pièces avant sa fixation définitive. Cette fixation définitive peut, toutefois, ne pas être efficace 20 lorsqu'un degré de liberté de mouvement relatif est présent entre les différents organes de l'assemblage. L'invention a pour but de simplifier le maintien en position d'un premier élément solidarisé à un deuxième élément par un dispositif de fixation approprié facilitant la fixation définitive. 25 Pour cela, l'invention a pour objet un dispositif de fixation du type précité, caractérisé en ce que la projection du profil de retenue comprend une embase s'étendant axialement, l'embase étant à section transversale polygonale de forme complémentaire à au moins un des orifices alignés, de préférence à section transversale quadrangulaire, notamment carrée. 30 Selon d'autres caractéristiques : - la projection du profil de retenue, de préférence venue de matière avec le corps, comprend une première paire de pattes élastiques en flexion, les pattes de la première paire s'étendant axialement et étant disposées en opposition deux à deux selon la section transversale de l'embase ; - le profil de retenue comporte, en outre, une bague d'appui sur l'autre pièce à la périphérie de l'orifice correspondant ; - la bague d'appui est distincte de la projection du profil de retenue et propre à être engagée à l'extrémité de l'embase par enclenchement élastique ; - l'embase de la projection du profil de retenue comprend une deuxième paire de pattes élastiques en flexion, les pattes de la deuxième paire, disposées en opposition deux à deux selon la section transversale de l'embase et s'étendant axialement, étant adaptées pour maintenir la bague d'appui en position fixe par rapport à l'embase ; - l'embase et la bague d'appui comportent respectivement des moyens de détrompage adaptés pour coopérer ensemble de manière à orienter de façon appropriée la bague d'appui par rapport à l'embase ; - le corps et l'embase délimitent un passage axial de réception d'un tirant ; - le corps comporte un élément taraudé, de préférence sous forme d'un trou ou d'un insert taraudé, l'élément taraudé étant disposé sur le corps du côté opposé à celui de la projection du profil de retenue. La présente invention concerne également un véhicule automobile comprenant une armature inférieure de structure avant et une armature supérieure de la même structure avant reliées par au moins un dispositif de fixation tel que décrit ci-dessus. Selon une autre caractéristique, les armatures inférieure et supérieure de la structure avant sont reliées à un groupe moto-ventilateur du véhicule. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective éclatée du dispositif de fixation selon l'invention ; - la figure 2 est une vue en perspective, selon une autre orientation, du dispositif de fixation de la figure 1 en configuration non assemblée ; - la figure 3 est une vue en perspective du dispositif de fixation analogue à la figure 2 en configuration assemblée ; - la figure 4 est une vue en perspective en coupe longitudinale du dispositif de fixation selon le plan IV de la figure 2 ; - la figure 5 est une vue en perspective en coupe longitudinale du dispositif de fixation selon le plan V de la figure 2 ; - la figure 6 est une vue en perspective à échelle agrandie montrant un détail de détrompage du dispositif de fixation de la figure 3. Sur la figure 1, est représenté un dispositif de fixation 10 utilisé, dans l'application de la présente invention, pour assembler une armature inférieure 12 de structure avant de véhicule automobile (figure 4), sur une armature supérieure 14 de la même structure avant de véhicule (figure 4), l'armature inférieure 12 et l'armature supérieure 14 comportant deux orifices 12A et 14A alignés (figure 4). Au moins un des orifices présente une section transversale polygonale, de préférence quadrangulaire, notamment carrée. Le dispositif de fixation comprend un corps 16 s'étendant suivant un axe longitudinal X-X propre à prendre appui sur l'une des pièces parmi l'armature inférieure 12 et l'armature supérieure 14 du véhicule. Le dispositif de fixation comprend également un profil de retenue 18 propre à retenir l'armature inférieure 12 et l'armature supérieure 14 l'une contre l'autre enserrées entre le corps 16 et le profil de retenue 18. Un tirant 20, sous forme d'un boulon, comporte une face d'appui 21 au niveau de la jonction de la tête du boulon avec une tige filetée 22. Le corps 16 est délimité axialement par une face d'extrémité 23 dans laquelle un insert 24 annulaire (figure 2) pourvu d'un taraudage intérieur 25 est apte à coopérer avec la tige filetée 22 du boulon 20. La face d'extrémité 23 est sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X. Le corps 16 comprend également une collerette 26 s'étendant radialement par rapport à l'axe longitudinal X-X et délimitée par une face d'appui plane 27 sensiblement parallèle à la face d'extrémité 23 du corps 16 et orientée à l'opposé de celle-ci. A partir de la face 27 de la collerette 26, une projection 28 du profil de retenue 18 s'étend longitudinalement suivant l'axe X-X et comprend une embase 29 à section transversale de forme complémentaire à ou à chaque orifice de section transversale polygonale, de préférence quadrangulaire, notamment carrée. L'embase 29 se prolonge jusqu'à une face d'extrémité 30 sensiblement parallèle à la face d'extrémité 23 du corps 16 et opposée à celle-ci. Avantageusement, le dispositif de fixation 10 est moulé en matériau plastique dans lequel est surmoulé l'insert 24 qui est, de préférence, en matériau métallique. Le corps 16, la collerette 26 et l'embase 29 sont venus de matière à partir du matériau plastique moulé. Un passage 31 s'étend longitudinalement suivant l'axe X-X et débouche, d'une part, dans la face d'extrémité 23 du corps 16 et, d'autre part, dans la face d'extrémité 30 de l'embase 29. Le passage 31 et l'insert taraudé 24 sont coaxiaux. Sur les figures 1 à 5, la projection 28 présente une première paire de pattes élastiques en flexion 40 qui est disposée sur deux faces parallèles opposées de l'embase 29 à section transversale carrée. Une deuxième paire de pattes élastiques en flexion 50 est agencée sur les deux autres faces parallèles opposées de la section carrée de l'embase 29. Les pattes 40 de la première paire (figure 4) et les pattes 50 de la deuxième paire (figure 5) s'étendent axialement selon l'axe X-X et sont adaptées pour fléchir intérieurement en direction de l'axe X-X depuis une position de repos en saillie radiale de l'embase 29. Chaque patte 40 comprend une rampe 42 divergeant par rapport à l'axe X-X depuis la face d'extrémité 30 de l'embase 29 en direction de la face d'appui 27 de la collerette 26. Une face plane 44 prolonge la rampe 42 en direction de la face d'appui 27 de la collerette 26. En position de repos de la patte 40, la face plane 44 est sensiblement parallèle à l'axe X-X. Une face d'appui plane 46, sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X et à la face plane 44, délimite la patte 40 en regard de la face d'appui 27 de la collerette 26. Comme représenté sur la figure 4, la longueur 11 de chaque patte 40 selon l'axe longitudinal X-X est sensiblement supérieure à la moitié de la longueur L de l'embase 29 selon l'axe longitudinal X-X, les longueurs 11 et L étant prises depuis la face d'extrémité 30 de l'embase 29. Chaque patte 50 comprend une rampe 52 divergeant par rapport à l'axe X-X depuis la face d'extrémité 30 de l'embase 29 en direction de la face d'appui 27 de la collerette 26. Une face plane 54 prolonge la rampe 52 en direction de la face d'appui 27 de la collerette 26, la face plane 44 étant sensiblement parallèle à l'axe X-X lorsque la patte 50 est en position de repos. Une face d'appui plane 56, sensiblement perpendiculaire à l'axe X-X et à la face plane 54, délimite la patte 50 en regard de la face d'appui 27 de la collerette 26. Comme représenté sur la figure 5, la longueur 12 de chaque patte 50 selon l'axe longitudinal X-X est sensiblement inférieure à la moitié de la longueur L de l'embase 29, les longueurs 12 et L étant prises depuis la face d'extrémité 30 de l'embase 29. Le profil de retenue 18 comprend également une bague d'appui 60 de forme générale parallélépipédique s'étendant suivant l'axe X-X. La bague d'appui 60 est distincte de la projection 28 du profil de retenue 18. Une première face d'extrémité 62, agencée à l'opposée du corps 16 et une deuxième face d'extrémité 64, orientée en direction de la face d'appui 27 de la collerette 26, délimitent la bague d'appui 60. Cette dernière présente un évidement intérieur 66 de forme complémentaire à celle de l'embase 29, l'évidement 66 débouchant dans la face d'extrémité 64. Un passage 68 prolonge l'évidement 66 axialement et débouche dans la face d'extrémité 62 de la bague 60. La bague 60 est propre à être engagée à l'extrémité de l'embase 29 par enclenchement élastique avec la deuxième paire de pattes 50, comme il sera vu ultérieurement. Pour cela, l'évidement 66 de la bague d'appui 60 comprend intérieurement une première paire de logements radiaux 70 (figure 4) adaptés pour recevoir avec jeu positif la première paire de pattes 40. Les logements 70 débouchent dans la face d'extrémité 64 de la bague 60. L'évidement 66 de la bague 60 comprend également une deuxième paire de logements 80 (figure 5) adaptée pour recevoir la deuxième paire de pattes 50. Chaque logement 80 débouche dans la face d'extrémité 62 de la bague 60 et comprend un épaulement intérieur 82 disposé du côté de la face d'extrémité 64 propre à coopérer avec la face d'appui plane 56 de chaque patte 50 de manière à maintenir et verrouiller la bague d'appui 60 en position axiale fixe par rapport à l'embase 29. Avantageusement, les pattes 40 et 50 sont venues de matière avec l'embase 29. Afin d'orienter de façon appropriée la bague 60 par rapport à l'embase 29 de la projection 28, comme cela est représenté sur la figure 6, l'embase 29 à section transversale carrée comprend, au niveau d'au moins une arête, une rainure axiale 90 qui coopère avec une nervure 92 de forme complémentaire agencée axialement dans au moins un coin de l'évidement 66 de la bague d'appui 60 de forme complémentaire à l'embase 29. La rainure 90 et la nervure 92 sont des moyens de détrompage adaptés pour éviter des erreurs d'orientation de la bague d'appui 60 par rapport à l'embase 29. Le montage du dispositif de fixation 10 sur les armatures 12 et 14 va maintenant être décrit. Les armatures inférieure 12 et supérieure 14 sont assemblées de manière à aligner les orifices respectifs 12A et 14A, dont au moins un est de forme complémentaire à l'embase 29 de section transversale carrée. La face d'extrémité 30 de l'embase 29 est engagée dans l'orifice 12A de l'armature inférieure 12. Lorsque la rampe 42 de chaque patte 40 est en contact avec l'orifice 12A, la patte 40 fléchit intérieurement en direction de l'axe longitudinal X-X et s'escamote dans l'orifice 12A par effet de came entre ce dernier orifice et la rampe 42. L'armature inférieure 12 est positionnée entre la face d'appui 27 de la collerette 26 et la face d'appui plane 46 de chaque patte 40. De la même manière, l'orifice 14A de l'armature supérieure 14 est engagé au niveau de la face d'extrémité 30 de l'embase 29. Par effet de came entre la rampe 42 et l'orifice 14A, la patte 40 fléchit à nouveau intérieurement tandis que l'armature supérieure 14 est déplacée en direction de l'armature inférieure 12 et est positionnée entre la face d'appui plane 46 de chaque patte 40 et l'armature inférieure 12. Dans cette configuration de maintien préalable, les armatures inférieure 12 et supérieure 14 sont enserrées l'une contre l'autre entre la collerette 26 et la première paire de pattes 40 du profil de retenue 18, comme représenté à la figure 4. La bague d'appui 60 est ensuite engagée au niveau de la face d'extrémité 30 de l'embase 29. Pour cela, la face d'extrémité 64 de la bague 60 est orientée en regard de la face d'extrémité 30 de l'embase 29 de manière à ce que la nervure 90 et la rainure 92 de détrompage soient alignées axialement. Un mouvement relatif axial de rapprochement est appliqué entre la bague 60 et le corps 16 de manière à ce que chaque patte 50 s'enclenche élastiquement dans un logement 80 associé, la face d'appui plane 56 de chaque patte 50 étant en appui contre l'épaulement intérieur 82 du logement 80 associé. Dans cette configuration de maintien verrouillé de la bague 60 par rapport à la projection 28 du profil de retenue 18, représentée à la figure 3, la face d'extrémité 64 de la bague d'appui 60 et la face d'appui plane 46 de chaque patte 40 sont sensiblement dans un même plan perpendiculaire à l'axe X-X. Dans la configuration de maintien verrouillé de la bague 60 d'appui, celle-ci coopère avec la face d'appui 27 de la collerette 26 de manière à appliquer une précontrainte de compression suivant l'axe X-X à l'assemblage des armatures inférieure 12 et supérieure 14. Dans cette même configuration de maintien verrouillé, le passage axial 31 du corps 16 et de l'embase 29 est aligné avec l'évidement 66 et le passage 68 de la bague 60 de manière à délimiter un passage axial de réception de la tige filetée 22 du boulon 20. Une fois l'assemblage préalablement réalisé, et d'éventuelles opérations de réglage de positionnement terminées, la tige filetée 22 du boulon 20 est insérée depuis la face d'extrémité 62 de la bague 60 successivement à travers le passage 68 et l'évidement 66 de la bague 60, le passage 31 du corps 16 et de l'embase 29 de la projection 28, jusqu'à l'insert 24. La tige filetée 22 est ensuite vissée dans le taraudage 25 de l'insert 24 de manière à amener la face d'appui 21 de la tête du boulon 20 au contact de la face d'extrémité 62 de la bague 60. Une charge axiale de compression supplémentaire est appliquée sur l'assemblage préalablement réalisé par vissage et serrage au couple de la tige 22 par rapport à l'insert 24. Le dispositif de fixation 10 selon l'invention permet, lors d'une première étape de préassemblage, de plaquer deux pièces l'une par rapport à l'autre selon un plan. Puis, dans une seconde étape, le dispositif de fixation permet de les fixer solidement l'une par rapport à l'autre au moyen d'un tirant. Dans l'application à l'assemblage d'une armature inférieure d'une structure avant de véhicule automobile avec une armature supérieure de la même structure avant du véhicule, les deux armatures sont assemblées, sur une chaîne de montage secondaire dans un atelier d'un fournisseur, par l'intermédiaire de plusieurs dispositifs de fixation selon l'invention, ceci ayant pour avantage de diminuer le nombre de pièces à monter en bord de ligne principale de fabrication du véhicule. Les deux armatures sont alors maintenues en position mais ne sont pas fixées l'une par rapport à l'autre, ce qui permet, en ligne principale de montage du véhicule, de positionner l'assemblage des deux armatures préalablement réalisé par rapport à un organe du véhicule assemblé ou en cours d'assemblage sur la caisse, en particulier un groupe moto-ventilateur. Une fois effectuées les opérations de réglage de positionnement et de calibrage dimensionnel des armatures préalablement assemblées par rapport au groupe moto-ventilateur, la charge axiale supplémentaire est appliqué sur le dispositif de fixation par des opérations de vissage et de serrage au couple du boulon. Grâce à l'invention, le maintien en position de pièces préalablement assemblées est simplifié et facilité, le temps de montage en ligne de fabrication est ainsi réduit. De plus, la forme polygonale de l'embase complémentaire à celle des orifices d'au moins une des armatures évite la rotation de l'élément taraudé du corps du dispositif de fixation lors du serrage au couple du tirant, ce qui diminue le risque d'une fixation dont le serrage s'avère défectueux. REVENDICATIONS1. Dispositif de fixation (10) destiné à solidariser deux pièces (12, 14) comportant deux orifices (12A, 14A) alignés, le dispositif étant du type comprenant : - un corps (13) propre à prendre appui sur une pièce (12) à la périphérie de l'orifice (12A) correspondant ; - un profil de retenue (18) des deux pièces (12, 14) assemblées comportant une projection (28) propre à être engagée dans les deux orifices (12A, 14A) alignés, le profil de retenue (18) étant propre à retenir les deux pièces (12A, 14A) l'une contre l'autre enserrées entre ledit corps et ledit profil, caractérisé en ce que la projection (28) du profil de retenue (18) comprend une embase (29) s'étendant axialement, l'embase (29) étant à section transversale polygonale de forme complémentaire à au moins un des orifices (12A, 14A) alignés, de préférence à section transversale quadrangulaire, notamment carrée. 2. Dispositif de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que la projection (28) du profil de retenue (18), de préférence venue de matière avec le corps (16), comprend une première paire de pattes (40) élastiques en flexion, les pattes (40) de la première paire s'étendant axialement et étant disposées en opposition deux à deux selon la section transversale de l'embase (29). 3. Dispositif de fixation selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le profil de retenue (18) comporte, en outre, une bague d'appui (60) sur l'autre pièce (14) à la périphérie de l'orifice (14A) correspondant. 4. Dispositif de fixation selon la revendication 3, caractérisé en ce que la bague d'appui (60) est distincte de la projection (28) du profil de retenue (18) et propre à être engagée à l'extrémité de l'embase (29) par enclenchement élastique. 5. Dispositif de fixation selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que l'embase (29) de la projection (28) du profil de retenue (18) comprend une deuxième paire de pattes (50) élastiques en flexion, les pattes (50) de la deuxième paire, disposées en opposition deux à deux selon la section transversale de l'embase (29) et s'étendant axialement, étant adaptées pour maintenir la bague d'appui (60) en position fixe par rapport à l'embase (29). 6. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que l'embase (29) et la bague d'appui (60) comportent respectivement des moyens de détrompage (90, 92) adaptés pour coopérer ensemble de manière à orienter de façon appropriée la bague d'appui (60) par rapport à l'embase (29). 7. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le corps (16) et l'embase (29) délimitent un passage axial (31, 66, 68) de réception d'un tirant (20). 8. Dispositif de fixation selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le corps (16) comporte un élément taraudé (24), de préférence sous forme d'un trou ou d'un insert taraudé, l'élément taraudé (24) étant disposé sur le corps (16) du côté opposé à celui de la projection (28) du profil de retenue (18). 9. Véhicule automobile comprenant une armature inférieure (12) de structure avant et une armature supérieure (14) de la même structure avant reliées par au moins un dispositif de fixation (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce que les armatures inférieure (12) et supérieure (14) de la structure avant sont 20 reliées à un groupe moto-ventilateur du véhicule.