Brevet FR2979401A1 — publié le 20130301

Dispositif à sertir pour fixer un élément en plastique, et installation mettant en oeuvre ledit dispositif Domaine technique de l'invention L'invention est relative à un dispositif à sertir comprenant : un fût muni successivement selon son axe longitudinal d'un tronçon de sertissage et d'un tronçon taraudé intérieurement, une tête disposée à une extrémité du fût selon son axe longitudinal et proximale du tronçon de sertissage, ladite tête comprenant une collerette. État de la technique Avec le développement du marché des automobiles électriques un nouveau besoin est apparu. Ce besoin consiste à réaliser des automobiles de plus en plus légères afin d'en augmenter l'autonomie. Pour cela, certains constructeurs automobiles se penchent vers l'utilisation de carrosseries en plastique. À ce jour, aucune fixation spécifique n'existe pour fixer une telle carrosserie en plastique. Bien entendu, il serait possible d'utiliser des dispositifs à sertir classiques comprenant un fût muni successivement selon son axe longitudinal d'un tronçon de sertissage et d'un tronçon taraudé intérieurement. Le dispositif classique comporte en outre une tête disposée à une extrémité du fût selon son axe longitudinal, la tête étant proximale du tronçon de sertissage. Une fois le dispositif serti à un châssis, il suffirait de reporter une plaque de carrosserie en plastique et d'utiliser un organe de vissage pour verrouiller l'assemblage. Cependant un tel assemblage présente des inconvénients en effet, l'organe de vissage prenant appui sur la carrosserie plastique génère sur cette dernière des contraintes entraînant sa dégradation rapide. Objet de l'invention Un objet de l'invention consiste à réaliser un dispositif à sertir ne présentant pas les inconvénients de l'art antérieur, et facilitant le montage d'éléments notamment en plastique. On tend vers cet objet en ce que la tête comporte une cheminée d'entretoisement s'élevant d'une première face de la collerette, opposée à une seconde face de la collerette formant jonction avec le fût. Selon une mise en oeuvre, la tête comporte un épaulement annulaire délimitant la première face de la collerette et la cheminée d'entretoisement. Avantageusement, un joint est monté au niveau de la première face de la collerette. Selon un perfectionnement, le joint comporte une lèvre entourant la cheminée d'entretoisement et en contact avec cette dernière. Selon une mise en oeuvre, le joint comporte une base prenant appui contre la première face de la collerette, et ledit joint comporte une première saillie annulaire s'élevant de la base dans une direction opposée à la première face de la collerette de sorte à entourer la cheminée d'entretoisement, un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la première saillie annulaire. Selon une variante, le joint comporte une seconde saillie annulaire s'élevant de la base dans une direction opposée à la première face de la collerette de sorte à entourer la cheminée d'entretoisement, un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la seconde saillie annulaire, la seconde saillie annulaire étant coaxiale avec la première saillie annulaire et disposée entre la première saillie annulaire et la cheminée d'entretoisement, la seconde saillie annulaire ayant une hauteur inférieure à celle de la première saillie annulaire. L'invention est aussi relative à une installation mettant en oeuvre le dispositif à sertir dans laquelle ledit dispositif à sertir est serti dans un support ; un élément additionnel en plastique muni d'un trou débouchant est monté au niveau de la tête du dispositif serti de sorte que la cheminée d'entretoisement pénètre dans ledit trou de l'élément additionnel ; et un élément de serrage est monté par vissage dans le tronçon taraudé du fût de sorte que l'élément additionnel soit pris en sandwich localement entre une tête de l'élément de serrage et la collerette de la tête du dispositif serti, la tête de l'élément de serrage étant en butée contre le sommet de la cheminée d'entretoisement. Avantageusement, dans l'installation, la tête de l'élément de serrage est en contact direct avec l'élément additionnel, et un joint est interposé entre la première face de la collerette et l'élément additionnel de sorte que ledit joint soit comprimé entre l'élément additionnel et la collerette selon une force appliquée par la tête de l'élément de serrage sur ledit élément additionnel. Selon une mise en oeuvre de l'installation le joint comporte : une base prenant appui sur la première face de la collerette, une lèvre s'élevant de la base pour entourer et être en contact avec la cheminée d'entretoisement, une première saillie annulaire entourant la lèvre, ladite première saillie annulaire étant comprimée par l'élément additionnel, une seconde saillie annulaire disposée entre la première saillie annulaire et la lèvre, et en contact avec l'élément additionnel. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés aux dessins annexés, dans lesquels : la figure 1 représente un dispositif à sertir vu de coté selon une semi- coupe axiale, la figure 2 illustre un dispositif à sertir de la figure 1 serti sur un support et sur lequel a été monté un élément additionnel en plastique. Description de modes préférentiels de réalisation Le dispositif à sertir décrit ci-après diffère de l'art antérieur notamment en ce que la tête du dispositif comporte une cheminée d'entretoisement. Cette cheminée d'entretoisement permet avantageusement de coopérer avec un élément additionnel en plastique par exemple une plaque ou analogue, de sorte à éviter l'endommagement de ce dernier lors de sa fixation sur le dispositif serti, notamment en formant une butée d'un élément de serrage destiné à fixer l'élément additionnel en plastique. Sur la figure 1, le dispositif à sertir comprend un fût 1 muni successivement selon son axe longitudinal X d'un tronçon de sertissage 2 et d'un tronçon taraudé intérieurement 3. Une tête 4 est disposée à une extrémité du fût 1 selon son axe longitudinal X. Cette tête 4 est proximale du tronçon de sertissage 2. La tête 4 comprend une collerette 5 et une cheminée d'entretoisement 6 s'élevant d'une première face 5a de la collerette 5, opposée à une seconde face 5b de la collerette formant jonction avec le fût 1. La collerette a des dimensions supérieures à celles du fût de sorte que la seconde face 5b forme une portée d'appui tout autour de la jonction entre le fût 1 et la collerette 5. lo En fait, la tête 4 peut comporter un épaulement annulaire délimitant la première face 5a de la collerette 5 et la cheminée d'entretoisement 6. Cet épaulement permet alors de former, tout autour de la jonction entre la première face 5a de la collerette et de la cheminée, une portée d'appui. 15 Classiquement, le dispositif à sertir comporte un trou traversant la tête et débouchant dans le fût selon l'axe X du fût. Ce trou peut se continuer jusqu'à déboucher au niveau de l'extrémité du fût 1 opposée à la tête 4. Autrement dit, le dispositif à sertir peut comporter un trou débouchant ou non. 20 Comme sur les figures 1 et 2, le tronçon de sertissage 2 correspond à un tronçon du fût 1 qui est apte à se déformer de sorte à former un bourrelet de sertissage 7 (figure 2). Une fois formé, le bourrelet de sertissage 7 coopère avec la tête 4 notamment au niveau de la collerette 5 pour maintenir le dispositif assemblé avec un châssis ou un support 8. Autrement dit, le 25 sertissage permet de pincer localement le support 8 entre la tête 4 et le bourrelet de sertissage 7. Avantageusement, la surface extérieure du fût au niveau du tronçon de sertissage 2 comporte des moyens d'anti-rotation du dispositif serti. Ces moyens peuvent, comme illustrés aux figures 1 et 2, être constitués par des stries verticales orientées selon l'axe X du fût 1. Le 30 tronçon de sertissage 2 correspond en fait à un tronçon dont la déformation selon l'axe X est favorisée par rapport au reste du dispositif à sertir. Pour favoriser une telle déformation, la paroi du fût au niveau du tronçon de sertissage est avantageusement moins épaisse (selon d1) que dans le reste du fût 1. Le tronçon taraudé 3 du fût 1 a deux fonctions. La première est de faciliter un sertissage en aveugle. En effet, le dispositif à sertir peut être inséré dans un trou débouchant d'un châssis ou d'un support 8 par l'extrémité libre de son fût 1 jusqu'à ce que la tête 4 vienne en appui sur les bords du trou (au niveau de la face 5b de la collerette 5 dans l'exemple). Ensuite, une tige de traction peut être insérée par la tête du dispositif à sertir puis être vissée au niveau du taraudage. Enfin, la combinaison d'une traction sur la tige associée à la pression d'une enclume sur la tête 4 permet de former le bourrelet de sertissage 7 sur le principe des rivets. La deuxième fonction du tronçon taraudé 3 est de permettre, après retrait de la tige de traction, la réception par vissage d'un élément de serrage permettant de monter un élément additionnel en plastique, comme une plaque en plastique de carrosserie d'automobile, ou plus généralement de véhicule. Ainsi, le dispositif à sertir forme un écrou. Comme sur la figure 2, avantageusement une installation mettant en oeuvre un tel dispositif à sertir peut comporter ledit dispositif à sertir serti dans un support 8. L'installation comporte en outre l'élément additionnel 9 en plastique muni d'un trou débouchant, cet élément additionnel est monté au niveau de la tête 4 du dispositif serti de sorte que la cheminée d'entretoisement 6 pénètre dans ledit trou de l'élément additionnel 9. Un élément de serrage 10 est monté par vissage dans le tronçon taraudé 3 du fût 1 de sorte que l'élément additionnel 9 soit pris en sandwich localement entre une tête de l'élément de serrage 10 et la collerette 5 de la tête 4 du dispositif serti. Cet agencement permet de faciliter le montage de l'élément additionnel 9 en plastique tout en évitant son endommagement par l'élément de serrage 10. En effet, la cheminée d'entretoisement 6 permet notamment d'éviter l'application d'un couple de serrage trop important au niveau de l'élément additionnel 9, ce qui aurait pour résultat la détérioration de ce dernier. Autrement dit, la cheminée d'entretoisement 6 forme une butée de vissage de l'élément de serrage 10. Dès lors, dans l'installation la tête de l'élément de serrage se trouve en butée contre le sommet de la cheminée d'entretoisement 6. Le sommet de la cheminée d'entretoisement 6 correspond à l'extrémité libre de ladite cheminée d'entretoisement opposée à la jonction de la cheminée d'entretoisement 6 avec la collerette 5 selon l'axe X. Lorsque l'élément additionnel en plastique est soumis à des écarts de température pouvant aller de -30°C à 50°C, l'élément additionnel peut subir des dilatations. Ces dilatations sont des facteurs de risques de détérioration de l'élément additionnel notamment au niveau de son trou. Ainsi, il résulte un besoin de procurer un dispositif à sertir amélioré permettant de prendre en compte les facteurs de dilatation. Ce besoin peut être satisfait en prévoyant un joint 12 monté au niveau de la première face 5a de la collerette 5. Le but de ce joint 12 est de former une zone de compression déformable lors du serrage de l'élément de serrage 10 pour fixer au mieux l'élément additionnel 9 sans l'endommager, et de former avantageusement une zone de compensation de dilatation thermique de l'élément additionnel 9. Avantageusement, la zone de compensation peut être mise en oeuvre par le fait que le joint 12 comporte une lèvre 13 entourant la cheminée d'entretoisement 6, et que la lèvre 13 est en contact avec ladite cheminée d'entretoisement 6. Autrement dit, la lèvre 13 vient épouser le pourtour extérieur de la cheminée d'entretoisement 6 selon l'axe X. Ainsi, lors de la dilatation de l'élément additionnel 9, la surface intérieure du trou de l'élément additionnel 9 peut venir en contact avec le joint 12 au niveau de la lèvre 13 qui absorbe la dilatation. Ceci à pour conséquence d'éviter la déformation de la matière plastique formant l'élément additionnel. En effet, sans le joint 12 et notamment sa lèvre 13, l'appui se ferait directement sur la cheminée d'entretoisement qui est généralement dans un matériau métallique, les appuis répétitifs lors de dilatations successives viendraient à détériorer le trou de l'élément additionnel 9 en plastique. Selon une mise en oeuvre particulière, le joint 12 comporte une base 14 prenant appui contre la première face 5a de la collerette 5, et ledit joint 12 comporte une première saillie annulaire 15 s'élevant de la base 14 dans une direction opposée à la première face 5a de la collerette 5 de sorte à entourer la cheminée d'entretoisement 6, un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la première saillie annulaire 15. Cette première saillie annulaire 15 est destinée à se déformer par écrasement selon l'axe X de la figure 1 lors du serrage. Ceci permet notamment d'absorber les forces appliquées sur l'élément additionnel 9 lors du vissage de l'élément de serrage 10 jusqu'à ce que sa tête vienne en contact avec la cheminée d'entretoisement 6 comme sur la figure 2 pour éviter l'endommagement de l'élément additionnel 9. L'espace libre de part et d'autre de la première saillie annulaire 15 permet avantageusement en prévoyant les espaces libres respectivement à l'intérieur et à l'extérieur de l'anneau ainsi formé de faciliter la déformation par écrasement. Autrement dit, la première saillie annulaire 15 comporte deux pans libres (lorsque qu'aucun élément additionnel n'est reporté sur le joint) délimitant respectivement les faces intérieure et extérieure de l'anneau. Avantageusement le joint comporte une seconde saillie 16 annulaire s'élevant de la base 14 du joint dans une direction opposée à la première face 5a de la collerette 5 de sorte à entourer la cheminée d'entretoisement 6, un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la seconde saillie annulaire 16, la seconde saillie annulaire 16 étant coaxiale avec la première saillie 15 et disposée entre la première saillie annuaire 15 et la cheminée d'entretoisement 6, la seconde saillie annulaire 16 ayant une hauteur inférieure à la première saillie annulaire 15. La présence de deux saillies annulaires et la différence de hauteur de ces dernières permettent de respecter une compression constante exercée sur les différentes pièces fixées quelles que soit leurs épaisseurs, et une compensation des dilatations axiales (dans le sens de la fixation) en fonctionnement. Comme pour la première saillie annulaire 15, les espaces libres sont en fait prévus à l'extérieur et à l'intérieur de l'anneau formé par la saillie annulaire. Autrement dit, la seconde saillie annulaire 16 comporte deux pans libres (lorsque qu'aucun élément additionnel n'est reporté sur le joint) délimitant respectivement les faces intérieure et extérieure de l'anneau. Avantageusement, le joint comporte une lèvre additionnelle extérieure 17 solidaire de la base 14. Cette lèvre additionnelle 17 est conformée pour recouvrir un bord extérieur de la collerette reliant la première face 5a de la collerette 5 à la seconde face 5b de la collerette 5. La fonction de cette lèvre est d'assurer le maintien du joint au niveau de la collerette 5, par exemple par friction entre ladite lèvre 17 et le bord extérieur de la collerette 5. Avantageusement, la lèvre 17 comporte un rebord conformé pour épouser une portion de la seconde face 5b de la collerette 5, le rebord permet ainsi d'améliorer l'effet d'anti-extraction du joint 12 une fois ce dernier en place. Sur l'exemple particulier de la figure 2, la tête de l'élément de serrage 10 est en contact direct avec l'élément additionnel 9 en plastique, et le joint 12 est interposé entre la première face 5a de la collerette 5 et ledit élément additionnel 9 de sorte que ledit joint 12 soit comprimé entre l'élément additionnel 9 et la collerette 5 via une force appliquée par la tête de l'élément 10 de serrage sur ledit élément additionnel 9. 2 9 79401 10 Dans le mode de réalisation optimal de l'installation ou du dispositif à sertir, le joint comporte une base 14 prenant appui sur la première face 5a de la collerette 5 (et recouvrant avantageusement toute la première face 5a), une lèvre 13 s'élevant de la base 14 pour entourer et être en contact avec la 5 cheminée d'entretoisement 6, une première saillie annulaire 15 entourant la lèvre 13, et une seconde saillie annulaire 16 disposée entre la première saillie annulaire 13 et la lèvre 13. Préférentiellement la seconde saillie annulaire 16 a une hauteur inférieure à la hauteur de la première saillie annulaire 15. Dans l'installation, la première saillie annulaire 15 est 10 comprimée par l'élément additionnel 9 et la seconde saillie annulaire 16 est en contact avec l'élément additionnel 9. Le dispositif à sertir hormis le joint est avantageusement réalisé sous la forme d'une pièce monobloc par exemple obtenue par façonnage ou 15 moulage d'un unique matériau. Le matériau utilisé pour former le fût, la tête et la cheminée est avantageusement un métal, par exemple de l'acier. Avantageusement, le support est un châssis de véhicule et l'élément additionnel est un élément de carrosserie. 20 Les matériaux utilisables pour la réalisation du joint peuvent être le polyuréthane, les caoutchoucs thermoplastiques, ou les caoutchoucs élastomères totalement ou partiellement vulcanisés. A titre d'exemple, le joint peut être réalisé à part puis manchonné sur la tête de manière idoine. 25 REVENDICATIONS1. Dispositif à sertir comprenant : un fût (1) muni successivement selon son axe longitudinal (X) d'un tronçon de sertissage (2) et d'un tronçon taraudé intérieurement (3), une tête (4) disposée à une extrémité du fût (1) selon son axe longitudinal (X) et proximale du tronçon de sertissage (2), ladite tête (4) comprenant une collerette (5), caractérisé en ce que la tête (4) comporte une cheminée d'entretoisement (6) s'élevant d'une première face (5a) de la collerette (5), opposée à une seconde face (5b) de la collerette (5) formant jonction avec le fût (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tête (4) comporte un épaulement annulaire délimitant la première face (5a) de la collerette (5) et la cheminée d'entretoisement (6). 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'un joint (12) est monté au niveau de la première face (5a) de la collerette (5). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le joint (12) comporte une lèvre (13) entourant la cheminée d'entretoisement (6) et en contact avec cette dernière. 5. Dispositif selon l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le joint (12) comporte une base (14) prenant appui contre la première face (5a) de la collerette (5), et en ce que ledit joint (12) comporte une première saillie annulaire (15) s'élevant de la base (14) dans une direction opposée à la première face (5a) de la collerette (5) de sorte à entourer la cheminéed'entretoisement (6), un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la première saillie annulaire (15). 6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le joint (12) comporte une seconde saillie annulaire (16) s'élevant de la base (14) dans une direction opposée à la première face (5a) de la collerette (5) de sorte à entourer la cheminée d'entretoisement (6), un espace libre étant disposé directement de part et d'autre de la seconde saillie annulaire (16), la seconde saillie annulaire (16) étant coaxiale avec la première saillie annulaire (15) et disposée entre la première saillie annulaire (15) et la cheminée d'entretoisement (6), la seconde saillie annulaire (16) ayant une hauteur inférieure à celle de la première saillie annulaire (15). 7. Installation mettant en oeuvre le dispositif à sertir de la revendication 1, caractérisée en ce que : ledit dispositif à sertir est serti dans un support (8), un élément additionnel (9) en plastique muni d'un trou débouchant est monté au niveau de la tête (4) du dispositif serti de sorte que la cheminée d'entretoisement (6) pénètre dans ledit trou de l'élément additionnel (9), un élément de serrage (10) est monté par vissage dans le tronçon taraudé (3) du fût (1) de sorte que l'élément additionnel (9) soit pris en sandwich localement entre une tête de l'élément de serrage (10) et la collerette (5) de la tête (4) du dispositif serti, la tête de l'élément de serrage (10) étant en butée contre le sommet de la cheminée d'entretoisement (6). 8. Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que la tête de l'élément de serrage (10) est en contact direct avec l'élément additionnel (9), et en ce qu'un joint (12) est interposé entre la première face (5a) de la collerette (5) et l'élément additionnel (9) de sorte que ledit joint (12) soit comprimé entre l'élément additionnel (9) et la collerette (5) selon une forceappliquée par la tête de l'élément de serrage (10) sur ledit élément additionnel (9). 9. Installation selon la revendication 8, caractérisée en ce que le joint (12) comporte : une base (14) prenant appui sur la première face (5a) de la collerette (5), une lèvre (13) s'élevant de la base (14) pour entourer et être en contact avec la cheminée d'entretoisement (6), une première saillie annulaire (15) entourant la lèvre (13), ladite première saillie annulaire (15) étant comprimée par l'élément additionnel (9), une seconde saillie annulaire (16) disposée entre la première saillie annulaire (15) et la lèvre (13), et en contact avec l'élément additionnel (9).