Brevet FR2987408A1 — publié le 20130830

GOUPILLE METALLIQUE pool La présente invention concerne une goupille métallique, un assemblage de pièces comportant une telle goupille métallique et un procédé d'assemblage d'un tel 5 assemblage de pièces. [0002] Différents moyens de fixation existent pour maintenir une pièce au contact d'une autre. Par exemple, dans le domaine automobile, il est connu de fixer un support de suspension d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile à un élément du groupe motopropulseur de véhicule automobile au moyen de vis. Des 10 moyens de positionnement entre ces deux pièces à assembler peuvent être mis en oeuvre. Ainsi, des goupilles peuvent être utilisées en complément des vis, pour guider et positionner une pièce par rapport à l'autre. [0003] Un problème connu d'un tel assemblage vissé provient des glissements relatifs entre les deux pièces assemblées. Ces glissements engendrent des efforts 15 de cisaillement sur les vis, qui les détériorent. Deux solutions sont aujourd'hui connues pour remédier à cette détérioration des vis tout en ayant un positionnement satisfaisant des pièces de l'assemblage durant leur montage. [0004] Une première solution est illustrée à la figure 2, qui consiste à utiliser une goupille fendue 20, telle qu'illustrée à la figure 1. Une fente longitudinale formée 20 dans la goupille fendue 20 permet à celle-ci d'être comprimée avant la mise en place dans un logement 22 d'une pièce 24 et ainsi de s'adapter au diamètre du logement 22. En outre, grâce à sa géométrie, la goupille fendue 20 peut être disposée autour de vis 26 pour limiter le nombre d'usinages. Du fait de sa souplesse, le montage de la goupille fendue 20 ne demande pas d'efforts 25 importants. Néanmoins la goupille fendue 20 ne réalise que la fonction de positionnement. La goupille fendue 20 ne reprend pas les efforts de cisaillement, symbolisés par des flèches 28. Pour éviter la détérioration des vis 26, celles-ci sont surdimensionnées, ce qui engendre une augmentation de coût. [0005] Une deuxième solution est illustrée aux figures 3 et 4. Cette deuxième 30 solution consiste à utiliser une goupille pleine 30 placée dans un logement 32 d'une pièce 34 de façon à s'opposer aux glissements d'une pièce à assembler (non visible sur les figures) sur la pièce 34. La goupille pleine 30 est capable de reprendre les efforts de cisaillement dus aux glissements entre les pièces. Il n'est plus utile alors de surdimensionner les vis 36, fixant la pièce à assembler à la pièce 34. Néanmoins, pour réaliser la fonction de reprise des efforts de cisaillement, la goupille pleine 30 doit être positionnée précisément. Pour ce faire, la goupille pleine 30 est montée serrée dans le logement 32. Le montage serré de la goupille pleine 30 dans le logement 32 nécessite de faibles tolérances géométriques. Des outils d'emmanchement spécifiques sont également nécessaires. Par suite, l'assemblage s'en trouve complexifié, et son coût augmenté. Pour ces raisons, la goupille pleine 30 est aujourd'hui obsolète dans les nouveaux développements. [0006] Par ailleurs, GB-A-2 450 102 propose de positionner un arbre dans un logement dont le diamètre est variable. Un anneau élastique, disposé dans une gorge formée dans l'arbre, se déforme au contact des parois du logement pour s'adapter au logement et ainsi positionner l'arbre au centre du logement. L'anneau élastique n'a cependant pas pour fonction de reprendre les efforts de cisaillement. En effet, un tel dispositif, disposé dans un assemblage vissé, ne peut réaliser que le positionnement d'une pièce par rapport à une autre. Les vis doivent donc être surdimensionnées pour résister aux efforts de cisaillement. [0007] Par ailleurs, il existe des dispositifs appelés agrafes plastiques permettant de fixer deux pièces l'une contre l'autre. Les agrafes plastiques comportent à une extrémité un téton déformable adapté à rentrer dans le corps de l'agrafe plastique pour déformer des portions disposées à l'autre extrémité de l'agrafe plastique. Ce dispositif a l'inconvénient de ne pas être adapté aux dimensions et aux efforts liés à un assemblage de pièces mécaniques présentes, par exemple, dans un groupe motopropulseur d'un véhicule automobile. mos] II existe donc un besoin pour une goupille pouvant réaliser la reprise des efforts de cisaillement et le positionnement de deux pièces assemblées tout en permettant un montage simplifié et à coût réduit. [0009] Pour cela, l'invention propose une goupille métallique, s'étendant le long d'un axe longitudinal, caractérisée en ce qu'elle comprend un corps de goupille, un téton disposé à une extrémité du corps de goupille, le téton étant apte à se déformer pour rentrer dans le corps de goupille, et au moins une portion adaptée à s'étendre dans une direction d'expansion radiale par rapport à l'axe longitudinal du corps de goupille lorsque le téton rentre dans le corps de goupille. [001 0] Selon une variante, la goupille comprend deux portions adaptées à s'étendre dans une direction d'expansion radiale par rapport à l'axe longitudinal du corps de goupille lorsque le téton rentre dans le corps de goupille. [0011] Selon une variante, les deux portions sont diamétralement opposées. [0012] Selon une variante, la portion s'étend sur un secteur angulaire continu de la circonférence du corps de goupille. [0013] Selon une variante, le corps de goupille comprend un détrompeur pour orienter la goupille. [0014] L'invention propose en outre un assemblage de pièces comprenant des première et deuxième pièces disposées en contact l'une contre l'autre et une goupille telle que décrite ci-avant dans toutes ses combinaisons, coopérant avec les première et deuxième pièces pour empêcher les première et deuxième pièces de glisser l'une par rapport à l'autre. [0015] Selon une variante, les première et deuxième pièces, en contact l'une contre l'autre, définissent un plan, la direction d'expansion de la portion de la goupille étant comprise dans le plan. [0016] Selon une variante, un logement est ménagé dans chacune des première et deuxième pièces, chacun des logements étant adapté pour accueillir une extrémité de la goupille. [0017] Selon une variante, la première pièce est un support de suspension du groupe motopropulseur de véhicule automobile et la deuxième pièce un élément d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile. [0018] L'invention propose aussi un procédé d'assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce appartenant à un assemblage de pièces tel que décrit ci-avant dans toutes ses combinaisons, comprenant les étapes consistant à : - placer une extrémité de la goupille dans le logement de la première pièce ; - positionner la deuxième pièce de façon à placer l'autre extrémité de la goupille dans le logement de la deuxième pièce ; - mettre en contact les première et deuxième pièces de sorte que le téton rentre dans le corps de goupille et la portion s'étende. [0019] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit d'un mode de réalisation de l'invention, donné à titre d'exemple uniquement et en références aux dessins qui montrent : - figure 1, une goupille fendue vue en perspective ; - figure 2, une pièce d'un assemblage comportant des vis surmontées de goupilles fendues ; - figure 3, une goupille pleine vue en perspective ; - figure 4, une pièce d'un assemblage comportant des vis et des goupilles pleines ; - figure 5, une goupille munie d'un téton et de deux portions d'extensions étendues. [0020] Tel qu'illustré sur la figure 5, une goupille 38 comporte un corps de goupille 40 s'étendant le long d'un axe longitudinal. La goupille 38 comprend également un téton 42 à une extrémité du corps de goupille 40. Le téton 42 est apte à se déformer pour rentrer dans le corps de goupille 40. Au moins une portion 44 disposée sur la circonférence du corps de goupille 40 est adaptée à s'étendre dans une direction d'expansion radiale à l'axe longitudinal du corps de goupille 40 lorsque le téton 42 rentre dans le corps de goupille 40. Le corps de goupille 40, le téton 42 et la portion 44 sont réalisés dans un matériau métallique, de préférence de l'acier. [0021] Lorsque la goupille 38 est disposée dans le logement d'une première pièce et que le téton est rentré dans le corps de goupille 40, la portion 44 est étendue de façon à être au contact des parois du logement. Le téton 42 est rentré dans le corps de goupille 40 par l'action d'une deuxième pièce venant au contact de la première pièce. La goupille 38 est ainsi maintenue dans le logement. Ceci permet d'avoir un corps de goupille 40 dont le diamètre est inférieur au diamètre intérieur du logement. Le montage de la goupille 38 est rendu aisé car aucun effort n'est nécessaire pour insérer la goupille 38 dans le logement. De plus, la portion 44 apporte une rigidité à la goupille 38 lui permettant de reprendre les efforts de cisaillement dus aux glissements de la première pièce par rapport à la deuxième pièce. Les glissements entre les première et deuxième pièces sont donc évités, ce qui permet d'améliorer les assemblages de pièces tout en réduisant la masse et le coût des composants, notamment des vis. [0022] La goupille 38 peut notamment comporter deux portions 44 adaptées à s'étendre dans une direction d'expansion radiale par rapport à l'axe longitudinal du corps de goupille 40 lorsque le téton 42 rentre dans le corps de goupille 40. Plus particulièrement, les deux portions 44 sont diamétralement opposées. Dans cette configuration, correspondant à la figure 5, les deux portions 44 diamétralement opposées permettent à la goupille 38 d'être centrée dans le logement. Le montage des première et deuxième pièces est ainsi plus simple et plus précis. [0023] Selon un mode de réalisation, la portion 44 s'étend sur un secteur angulaire continu de la circonférence du corps de goupille 40. La portion 44 peut, par exemple, s'étendre selon la totalité de la circonférence du corps de goupille 40 et ainsi former une augmentation locale du diamètre du corps de goupille 40. La goupille 38 peut ainsi éviter les glissements dans de multiples directions en reprenant plus efficacement les efforts de cisaillement. [0024] Dans un autre mode de réalisation, le corps de goupille 40 comprend un détrompeur pour orienter la goupille 38. Le détrompeur peut par exemple être un méplat formé sur le corps de goupille 40 pour orienter angulairement la goupille 40 et plus particulièrement les portions 44. Ainsi, la goupille 40 peut être orientée de façon à aligner les portions 44 avec les efforts de cisaillement les plus importants ou permettre d'orienter la première pièce par rapport à la deuxième pièce. [0025] En outre, la goupille 38 est comprise dans un assemblage de pièces comprenant des première et deuxième pièces disposées au contact l'une de l'autre. Par exemple, la première pièce peut être un support de suspension du groupe motopropulseur de véhicule automobile et la deuxième pièce un élément d'un groupe motopropulseur de véhicule automobile. Dans l'assemblage de pièce, la goupille 38 coopère avec les première et deuxième pièces pour empêcher les première et deuxième pièces de glisser l'une par rapport à l'autre. L'assemblage des première et deuxième pièces peut être notamment réalisé par des vis. Un logement ménagé dans chacune des première et deuxième pièces est adapté à accueillir une extrémité de la goupille 38. Chaque logement des première et deuxième pièces accueillant la goupille 38 est disposé de façon à être en vis-à-vis l'un de l'autre. Le téton 42 de la goupille 38 est actionné par le fond du logement, indifféremment, de la première ou de la deuxième pièce, ou par un dispositif annexe de déclenchement du téton 42, disposé au fond de ce logement. [0026] Les première et deuxième pièces de l'assemblage de pièce, lorsqu'elles sont en contact l'une contre l'autre, définissent un plan. La direction d'expansion de la portion 44 est comprise dans ce plan. La section de la goupille 38 est ainsi maximum dans la direction d'expansion de la portion 44. Ainsi, le comportement de la goupille 38 est semblable à celui d'une goupille pleine 30. La reprise des efforts de cisaillement est accrue [0027] Un procédé d'assemblage permet à des première et deuxième pièces appartenant à un assemblage de pièces tel que décrit précédemment d'être assemblées. Le procédé comporte une première étape consistant à placer une extrémité de la goupille 38 dans le logement de la première pièce. Ensuite, une deuxième étape consiste à positionner la deuxième pièce de façon à placer l'autre extrémité de la goupille 38 dans le logement de la deuxième pièce. Enfin, une troisième étape consiste à mettre en contact les première et deuxième pièces de sorte que le téton 42 rentre dans le corps de goupille 40 et que la portion 44 s'étend. La mise en contact des première et deuxième pièces est réalisée par un mouvement relatif de la première pièce par rapport à la deuxième place, selon une direction parallèle à l'axe longitudinal de la goupille. Le téton 42 commence à se déformer lorsque les première et deuxième pièces sont en contact. La portion 44 est définitivement étendue lorsque le serrage des vis est réalisé.5 REVENDICATIONS1. Goupille (38) métallique, s'étendant le long d'un axe longitudinal, caractérisée en ce qu'elle comprend : - un corps de goupille (40), - un téton (42) disposé à une extrémité du corps de goupille (40), le téton (42) étant apte à se déformer pour rentrer dans le corps de goupille (40) ; et - au moins une portion (44) adaptée à s'étendre dans une direction d'expansion radiale par rapport à l'axe longitudinal du corps de goupille (40) lorsque le téton (42) rentre dans le corps de goupille (40). 2. Goupille (38) selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend deux portions (44) adaptées à s'étendre dans une direction d'expansion radiale par rapport à l'axe longitudinal du corps de goupille (40) lorsque le téton (42) rentre dans le corps de goupille (40). 3. Goupille (38) selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux portions (44) sont diamétralement opposées. 4. Goupille (38) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la portion (44) s'étend sur un secteur angulaire continu de la circonférence du corps de goupille (40). 5. Goupille (38) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps de goupille (40) comprend un détrompeur pour orienter la goupille (38). 6. Assemblage de pièces comprenant : - des première et deuxième pièces disposées en contact l'une contre l'autre ; et - une goupille (38) selon l'une des revendications précédentes coopérant avec les première et deuxième pièces pour empêcher les première et deuxième pièces de glisser l'une par rapport à l'autre. 7. Assemblage selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'les première et deuxième pièces, en contact l'une contre l'autre, définissent un plan, la direction d'expansion de la portion (44) de la goupille (38) étant comprise dans le plan. 8. Assemblage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce qu'un logement 5 est ménagé dans chacune des première et deuxième pièces, chacun des logements étant adapté pour accueillir une extrémité de la goupille (38). 9. Assemblage selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que la première pièce est un support de suspension du groupe motopropulseur de véhicule automobile et la deuxième pièce un élément d'un groupe motopropulseur 10 de véhicule automobile. 10. Procédé d'assemblage d'une première pièce avec une deuxième pièce appartenant à un assemblage de pièces selon la revendication 8, comprenant les étapes consistant à : - placer une extrémité de la goupille (38) dans le logement de la première 15 pièce ; - positionner la deuxième pièce de façon à placer l'autre extrémité de la goupille (38) dans le logement de la deuxième pièce ; - mettre en contact les première et deuxième pièces de sorte que le téton (42) rentre dans le corps de goupille (40) et la portion (44) s'étend. 20