Brevet FR2946706A1 — publié le 20101217

DISPOSITIF DE FIXATION PAR EMBOITEMENT DE SURFACES A CONTACT POSITIF AVEC ZONE DE RUPTURE ET MOYENS DE LIAISON L'invention a trait à un dispositif de fixation par emboîtement de surfaces à contact positif, plus particulièrement à un tel dispositif apte être démonté, plus particulièrement encore à un tel dispositif destiné à fixer des éléments plastiques de véhicule. L'utilisation de dispositifs de fixation à clippage ou encore à emboîtement de surfaces à contact positif est courante pour la fixation d'éléments plastiques de carrosserie ou d'ébénisterie à un véhicule. La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de fixation connu destiné à fixer un premier élément 2 à un second élément 4. Le premier élément 2 est en matière plastique et comprend un élément 6 venu de matière avec le premier élément 2, destiné à être inséré dans un orifice correspondant du second élément 4. L'élément 6 comporte une partie généralement allongée 8 et, à son extrémité, une partie 9 présentant un bord incliné formant une surépaisseur qui présente une surface d'accrochage ou encore à contact positif coopérant avec la surface correspondante de la face inférieure du second élément 4 située en bordure directe de l'orifice. La partie généralement allongée 8 de l'élément 6 est flexible de sorte à se déformer en flexion lors de l'insertion de l'élément 6 dans l'orifice. Le contact de la surface du bord incliné avec le bord supérieur de l'orifice génère un effort transversal causant la flexion générale de l'élément 6 jusqu'à ce que l'extrémité supérieure du bord incliné dépasse le bord inférieur de l'orifice. A ce moment là, le bord incliné n'est plus en contact avec l'orifice ce qui annule l'effort transversal. L'élément 6 reprend alors sa forme rectiligne initiale et la surface à contact positif est alors positionnée de sorte à accrocher avec la surface correspondance du second élément 4. Le démontage du premier élément du second n'est pas facile, car il requiert un effort important nécessaire pour déformer l'élément de fixation selon une cinématique approximativement inverse à celle de l'insertion de l'élément 6. En effet, sous l'effort de traction, la surface à contact positif est en appui contre la surface correspondante du second élément et va générer un couple au niveau de l'élément généralement allongé 8 qui va faire légèrement tourner la partie 9 tendant à désengager la surface à contact positif de la surface correspondante du second élément 4. Il résulte souvent de cette opération de démontage une détérioration des surfaces de contact voire même de casse de l'élément de fixation. Lors de la casse de l'élément de fixation ou d'une partie de celui-ci, celle-ci tombe usuellement dans un corps creux du véhicule pour lequel bien souvent aucun accès n'est prévu. La partie de l'élément de fixation tombée dans le corps creux peut éventuellement causer des bruits parasites dans le véhicule de par son contact libre avec la carrosserie ou un élément de celle-ci. Le démontage s'avère donc difficile, peut causer un endommagement du dispositif de fixation et peut également être une source de bruit parasite. Le document FR 2 163 062 divulgue diverses variantes de dispositif de fixation en matière plastique coopérant avec un orifice pratiqué dans un élément. L'orifice peut être un trou borgne dans un élément épais ou un trou passant dans un élément mince. Le dispositif comprend un élément généralement allongé destiné à être inséré dans l'orifice correspondant. Il comporte au moins une surface à contact positif, de manière optionnelle il est constitué de deux parties symétriques comportant, chacune, au moins un élément à surface à contact positif. Ces deux parties peuvent présenter une zone de rupture en vue de permettre un démontage plus aisé. Cette configuration est divulguée pour une application dans des trous borgnes. Le dispositif de fixation comprend plusieurs segments à surface à contact positif et la zone de rupture est située entre la partie externe à l'orifice du dispositif de fixation et certains segments. Lors de l'enlèvement du dispositif par extraction hors du trou borgne, il se peut que les segments situés au-delà de la zone à rupture restent accrochés à la surface du trou à un tel point que la zone à rupture se rompe sous l'effort et que ces segments restent alors dans le fond du trou. Ce dispositif prévoit certes des mesures permettant de faciliter le démontage mais ces mesures ne sont pas adaptées à un dispositif de fixation à un orifice débouchant. L'invention a pour objectif de proposer un dispositif de fixation palliant au moins un des inconvénients sus mentionnés. L'invention consiste en un dispositif de fixation comprenant un élément généralement allongé selon un axe longitudinal et apte à être inséré selon cet axe dans un orifice débouchant sur une surface d'appui transversale, ledit élément présentant à son extrémité une partie reliée à l'élément et comprenant au moins une surface apte à entrer en contact positif avec la surface d'appui de l'orifice après insertion ; où la liaison entre la partie à contact positif et ledit élément est telle que la partie à contact positif est apte à se détacher dudit élément sous un effort de traction dudit élément dans une direction opposée à celle de l'insertion dans l'orifice ; et la partie à contact positif est reliée par ailleurs audit élément par des moyens de liaison flexible de sorte à rester reliée audit élément après détachement. Ce dispositif présente le double avantage de pouvoir démonter aisément un premier élément fixé à un second élément en appliquant un effort raisonnable tout en pouvant récupérer la partie à contact positif détachée sous l'effort de démontage. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de liaison flexible sont situés latéralement de la partie à contact positif par rapport à l'axe longitudinal de l'élément généralement allongé. Cet agencement latéral est particulièrement avantageux car il permet de ne pas interférer avec la zone de détachement tout en garantissant la récupération de la partie détachée. Selon un mode avantageux de l'invention, la liaison entre la partie à contact positif et l'élément généralement allongé présente une zone de rupture. Ce mode de réalisation est particulièrement simple et peu coûteux en comparaison avec d'autres modes prévoyant des moyens de détachement basés sur un emboîtement à contact positif, une liaison à pression de contact ou une combinaison des deux. Selon un mode avantageux de l'invention, la zone de rupture présente un évidement de matière correspondant à une diminution de la section de ladite zone et/ou à un angle favorisant une concentration de contraintes au niveau de ladite zone. Ce mode de réalisation est particulièrement simple et peu coûteux. Selon un mode avantageux de l'invention, les moyens de liaison flexible sont venus de matière avec l'élément généralement allongé et la partie à contact positif. Ce mode de réalisation présente l'avantage d'être particulièrement simple et peu coûteux. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie à contact positif présente au moins une surface inclinée au niveau des moyens de liaison flexible de sorte à éviter un accrochage de ladite partie avec la surface d'appui de l'orifice lors de l'enlèvement du dispositif. L'extraction de la partie détachée ou rompue en est d'autant plus aisée. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément généralement allongé est essentiellement plat selon un axe transversal, la partie à contact positif correspondant à une partie de la largeur dudit élément selon l'axe transversal, les moyens de liaison flexible comprennent un bandeau de matière en forme de L reliant ladite partie latéralement au dit élément. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément généralement allongé présente un vide de matière au niveau du creux du L du bandeau de matière. Ce vide de matière procure un espace libre pour la flexion du bandeau, plus particulièrement pour la partie haute ou verticale du L. Selon un mode avantageux de l'invention, la branche du L du bandeau généralement parallèle à l'axe longitudinal présente une section inférieure à celle de l'autre branche. Le bandeau peut ainsi fléchir préférentiellement au niveau de la branche verticale du L dans l'espace rendu disponible par le vide de matière. Selon un mode avantageux de l'invention, la section de la partie à contact positif dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal présente un bord incliné délimitant une surépaisseur de matière formant la surface à contact positif généralement transversale à l'axe longitudinal, le dispositif comprenant une surface reliant le bord incliné au bandeau de matière de sorte à éviter un accrochage de la surépaisseur avec la surface d'appui de l'orifice lors de l'enlèvement du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de fixation connu. La figure 2 est une vue en plan d'un dispositif de fixation selon l'invention. La figure 3 est une vue de côté du dispositif de fixation illustré à la figure 2. La figure 4 est une vue en perspective du dispositif des figures 2 et 3. Les figures 5 à 7 illustrent différentes étapes successives lors de l'extraction d'un dispositif de fixation selon l'invention, plus particulièrement : - la figure 5 est une vue en plan du dispositif lorsqu'il assure la liaison entre un premier élément et un second élément ; - la figure 6 est une vue en plan correspondant à la précédente où le premier élément commence à être séparé du premier, illustrant la rupture de la partie à contact positif du dispositif ; - la figure 7 est une vue en plan correspondant à la précédente où le premier élément est d'avantage séparé du premier, illustrant la flexion du bandeau reliant la partie à contact positif au reste du dispositif. La description de l'invention qui est faite ci-après fait intervenir des termes d'orientation tels que, par exemple, � supérieur �, � inférieur �, � gauche �, � droit(e) �, � vertical(e) � et � horizontal(e) � de certains éléments ou certaines parties du dispositif de fixation et des éléments fixés par le dispositif illustrés aux figures de la demande. Ces termes sont à interpréter de manière relative par rapport aux représentations des figures et non de manière absolue. Le dispositif décrit peut en effet être mis en place dans diverses positions et orientations. Un élément plastique 12 de carrosserie ou d'ébénisterie d'un véhicule est illustré aux figures 2 et 3 avec un dispositif de fixation 16 à un autre élément, le dispositif étant venu de matière avec l'élément. L'élément de carrosserie 12 a une forme générale de plaque à tout le moins au voisinage du dispositif de fixation 16. Le dispositif 16 comprend un élément généralement allongé et plat 18 s'étendant depuis la surface inférieure de l'élément de carrosserie selon un axe longitudinal (non représenté). L'extrémité de cet élément allongé 18 comporte une partie 19 avec une surface à contact positif apte à coopérer mécaniquement avec une surface correspondante d'un orifice. Le dispositif est en effet destiné à être inséré dans un orifice de section correspondante pratiqué dans un second élément. La partie 19 est dans le prolongement rectiligne de l'élément allongé 18. Elle comporte une face inclinée formant une surépaisseur du côté de ladite face. La surépaisseur présente une surface supérieure généralement perpendiculaire à l'axe longitudinal du dispositif. Cette surface est à contact positif dans la mesure où elle est apte à coopérer en butée avec une surface correspondante aux abords de l'orifice. La partie avec surface à contact positif 19 est venue de matière avec l'élément 18. Un évidement 28 est prévu sur la face de l'élément 18 correspondant à la surface à contact positif, à proximité de la surface à contact positif. L'évidement réduit la section de matière reliant la partie à surface à contact positif 19 avec l'élément 18. De plus, l'évidement a une section triangulaire dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal (non représenté) du dispositif, de sorte à générer une augmentation des contraintes au niveau de la section réduite. Cet évidement crée une zone à rupture apte à rompre à cet endroit précis sous l'application d'un effort prédéfini. L'élément généralement allongé 18 est essentiellement plat et s'étend également selon un axe transversal selon une largeur définie. La partie à contact positif 19 s'étend sur une partie seulement, typiquement les trois-quarts, de la largeur du dispositif. Un bandeau 22, 24 relie la partie 19 au reste de l'élément 19, et ce latéralement. En effet, le bandeau comprend une prolongation latérale de la partie avec surface à contact positif 19 ainsi qu'une remontée vers le haut de l'élément 18. La figure 4 illustre bien la géométrie du dispositif de fixation telle que décrite en référence aux figures 2 et 3. La liaison latérale de la partie avec surface à contact positif 19 avec le reste de l'élément comprend une surface de liaison 26 généralement plane. Elle relie le bord droit de la face inclinée à la surface extérieure du bandeau 24. Cette surface forme une transition continue et lisse entre l'épaisseur du bandeau correspondant essentiellement à l'épaisseur de l'élément 18 et la surépaisseur de la partie 19. Elle évite ainsi un accrochage intempestif de la surépaisseur de la partie 19 lors de l'extraction du dispositif. Le bandeau 22 remonte ensuite vers le haut de l'élément 18 laissant un vide de matière 20. Ce vide de matière sur l'épaisseur de l'élément 18 réduit la largeur de la partie remontante 22 du bandeau tout en préservant de la place pour la surface 26 dans le sens de la largeur. En effet, la surface de transition 26 requiert une certaine place dans le sens de la largeur afin de passer progressivement de la surépaisseur de la partie 19 à l'épaisseur standard du bandeau 24 dans le prolongement de la partie 19. Le reste du bandeau 22 remontant vers le haut doit être suffisamment souple que pour pouvoir plier et autoriser l'inclinaison de la partie avec surface à contact positif 19 après rupture de la zone fragilisée lors de l'extraction du dispositif. La cinématique de rupture et d'inclinaison de la partie à contact positif 19 est illustrée aux figures 5 à 7. La figure 5 montre un premier élément tel un élément de carrosserie 12 relié à un second élément 14 tel un élément structurel ou de carrosserie d'un véhicule via un dispositif de liaison similaire à celui décrit précédemment. La liaison de l'élément à contact positif 19 avec le reste du dispositif est soumise à l'effort de traction qui est exercé sur l'élément de carrosserie 12. Cet effort est illustré par la flèche au dessus de l'élément 12. La zone de rupture au niveau de la liaison de l'élément à contact positif 19 avec le haut du dispositif est la plus sollicitée et va rompre. La figure 6 illustre l'état rompu de la zone de rupture. La partie à contact positif 19 reste partiellement accrochée à la surface d'appui correspondante de l'élément 14 auquel l'élément de carrosserie 12 est fixé. L'effort de traction sur l'élément de carrosserie va donc faire fléchir le bandeau de liaison latérale de l'élément à contact positif 19, plus particulièrement la partie la plus fine 22 aux abords du vide de matière 20. Ce dernier procure un espace de liberté pour la déformation du bandeau 22. La surface à contact positif de l'élément 19 reste en prise avec la surface correspondante de l'élément 14 jusqu'à un certain point. L'effort de traction exercé sur l'élément de carrosserie 12 est transmis, après rupture de la zone fragilisée, au bandeau de liaison 22, 24. Cet effort fait basculer la partie à contact positif d'une position horizontale à une position inclinée. A partir d'un certain degré d'inclinaison, la surface 26 combinée à l'effort de traction vers le haut transmis par le bandeau va avoir pour effet d'éloigner la surface à contact positif de la surface correspondante de l'élément 14 et ainsi de la désengager. Cet état est illustré à la figure 7 où le dispositif de fixation bien qu'encore partiellement engagé dans l'orifice correspondant, est totalement libre de toute prise selon l'axe principal de l'orifice. Ce dispositif permet ainsi un démontage aisé et contrôlé de l'élément de carrosserie tout en assurant une récupération totale du dispositif. Il est à noter que la surface à contact positif ne doit pas nécessairement être perpendiculaire à l'axe longitudinal du dispositif. En effet, tout en restant transversale, elle peut être inclinée par rapport à la perpendiculaire (correspondant à l'horizontale sur les figures). Elle peut être inclinée dans un sens qui renforce l'accrochage avec la surface correspondante ou encore être inclinée dans l'autre sens qui tend à la désengager de la surface correspondante lors de l'application d'un effort d'extraction. Le choix de l'inclinaison sera en fonction de divers paramètres de dimensionnement, le matériau choisi et l'effort nécessaire pour désengager le dispositif de fixation. Il est également à noter que l'évidement ne doit pas nécessairement être du côté de la surface à contact positif. En effet, il pourrait être prévu sur l'autre face de l'élément 19 ou encore un évidement pourrait être prévu sur chacune des deux faces. De plus, la section de l'évidement ne doit pas nécessairement être triangulaire. En effet, elle peut présenter différentes formes ayant pour effet de diminuer la section de matière à cet endroit et/ou de concentrer les contraintes régnant dans la zone au moyen. Le dispositif de fixation décrit ci-avant est venu de matière avec l'élément de carrosserie. Il pourrait également être rapporté à l'élément de carrosserie par divers moyens de fixation bien connu de l'homme de métier. En effet, de nombreux dispositifs de fixation couramment utilisés pour ce genre d'application sont tels que la partie � mâle � est rapportée à l'élément destiné à être fixé à un autre. A titre d'exemple, le dispositif de fixation peut présenter une partie élargie à son extrémité destinée à être engagée par clippage ou glissement dans une partie correspondante formée dans le matériau de l'élément de carrosserie. Cet agencement présente l'avantage pour pouvoir prévoir des matériaux différents pour le dispositif de fixation et l'élément de carrosserie et permet également un remontage de l'élément de carrosserie en remplaçant le dispositif de fixation. La géométrie du dispositif de fixation illustrée ci-avant est purement illustrative. En effet, beaucoup d'autres variantes sont possibles. Par exemple, la surface à contact positif et le bord incliné correspondant permettant l'insertion du dispositif de fixation dans l'orifice correspondant pourraient être montés flexibles par rapport à l'élément généralement allongé. En effet, cet élément à insérer dans l'orifice pourrait être dimensionné relativement rigide et comporter à son extrémité un bord incliné et une surface destinée à entrer en contact positif qui seraient flexibles par rapport à l'extrémité du dispositif. Un vide de matière serait présent entre le bord incliné et l'âme de l'élément généralement allongé permettant un mouvement de flexion lors de l'insertion. La zone de rupture pourrait alors être au niveau de la zone sujette à flexion. Des moyens de retenue du bord incliné et la surface à contact positif limitant leur éloignement de l'âme de l'élément généralement allongé peuvent être prévus. De tels moyens pourraient être un ou plusieurs éléments s'étendant généralement horizontalement depuis l'élément généralement allongé vers le bord incliné en le traversant au travers d'ouvertures et présentant une surface élargie en butée contre la face extérieure du bord incliné. Dans ce cas, la zone de rupture pourrait être prévue au dessus de ces moyens. Revendications1. Dispositif de fixation (16) comprenant un élément généralement allongé (18) selon un axe longitudinal et apte à être inséré selon cet axe dans un orifice débouchant sur une surface d'appui transversale, ledit élément (18) présentant à son extrémité une partie (19) reliée à l'élément (18) et comprenant au moins une surface apte à entrer en contact positif avec la surface d'appui de l'orifice après insertion ; caractérisé en ce que la liaison entre la partie à contact positif (19) et ledit élément (18) est telle que la partie à contact positif est apte à se détacher dudit élément sous un effort de traction dudit élément (18) dans une direction opposée à celle de l'insertion dans l'orifice ; et la partie à contact positif (19) est reliée par ailleurs audit élément par des moyens de liaison flexible (22, 24) de sorte à rester reliée audit élément après détachement. 2. Dispositif de fixation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les moyens de liaison flexible (22, 24) sont situés latéralement de la partie à contact positif (19) par rapport à l'axe longitudinal de l'élément généralement allongé (18). 3. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison entre la partie à contact positif (19) et l'élément généralement allongé (18) présente une zone de rupture. 4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la zone de rupture présente un évidement de matière (28) correspondant à une diminution de la section de ladite zone et/ou à un angle favorisant une concentration de contraintes au niveau de ladite zone. 5. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que les moyens de liaison flexible (22, 24) sont venus de matière avec l'élément généralement allongé (18) et la partie à contact positif (19). 6. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie à contact positif (19) présente au moins une surface inclinée (26) au niveau des moyens de liaison flexible (24) de sorte à éviter un accrochage de ladite partie (19) avec la surface d'appui de l'orifice lors de l'enlèvement du dispositif. 7. Dispositif de fixation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément généralement allongé (18) est essentiellement plat selon un axe transversal, la partie à contact positif (19) correspondant à une partie de la largeur dudit élément (18) selon l'axe transversal, les moyens de liaison flexible comprennent un bandeau de matière (22, 24) en forme de L reliant ladite partie (19) latéralement au dit élément (18). 8. Dispositif de fixation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément généralement allongé (18) présente un vide de matière (20) au niveau du creux du L du bandeau de matière (22, 24). 9. Dispositif de fixation selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la branche (22) du L du bandeau généralement parallèle à l'axe longitudinal présente une section inférieure à celle de l'autre branche (24). 10. Dispositif de fixation selon l'une des revendications 7, 8 et 9, caractérisé en ce que la section de la partie à contact positif (19) dans un plan perpendiculaire à l'axe transversal présente un bord incliné délimitant une surépaisseur de matière formant la surface à contact positif généralement transversale à l'axe longitudinal, le dispositif comprenant une surface (26) reliant le bord incliné au bandeau de matière de sorte à éviter un accrochage de la surépaisseur avec la surface d'appui de l'orifice lors de l'enlèvement du dispositif.