Brevet FR3028900A1 — publié le 20160527

Bague anti-fluage renforcée Domaine technique de l'invention L'invention est du domaine des dispositifs d'assemblage d'un élément 5 sur une partie de structure d'un véhicule et concerne plus particulièrement une bague anti-fluage renforcée, notamment destinée à une face avant technique d'un véhicule. L'invention a pour objet aussi une face avant technique comportant une telle bague, un véhicule équipé d'une telle face avant technique, ainsi 10 qu'un procédé d'assemblage d'une bague anti-fluage renforcée sur un support en matière plastique, telle une face avant technique. État de la technique Certains véhicules automobiles comportent des faces avant techniques 15 en matière plastique réalisées d'un seul tenant ou par assemblage de pièces distinctes. Une face avant technique fait partie intégrante d'une partie avant de la structure du véhicule comme cela est illustré par la vue en perspective de la figure 1. Une telle face avant technique est destinée à l'intégration d'éléments qui par exemple peuvent être du type d'un 20 échangeur de chaleur (non représenté), d'un optique 2, d'un élément de sécurité, tel le pare-chocs avant (non représenté), d'un élément de carrosserie comme une aile avant latérale 3, ou un dispositif de verrouillage du capot moteur 4 (non représenté). Cette intégration des éléments susmentionnés passe par une opération 25 de fixation de chacun d'entre eux sur la face avant technique, via un serrage opéré par un dispositif de fixation approprié, par exemple un ensemble formé d'une vis et d'un écrou, dont l'effort de serrage tend à déformer la matière plastique constitutive de la face avant technique. Afin de pallier à cet inconvénient, il est d'usage d'utiliser une bague anti- 30 fluage conformée selon le dispositif de fixation et qui est rapportée dans un orifice de réception réalisé dans la face avant technique. 3028900 2 Toutefois, selon la nature de l'équipement à fixer sur la face avant technique, l'effort de serrage est si important qu'une bague anti-fluage traditionnelle ne résiste pas aux efforts de compression, si bien que la bague subit un matage déformant la face avant technique. Compte tenu du fait que les jeux et affleurements assurent la qualité d'assemblage des éléments de carrosserie, il n'est pas permis de créer une telle déformation de la face avant technique. Afin de pallier à cet inconvénient, le recours à une épaisseur augmentée de la bague tout en restant à iso-diamètre extérieur semble être une solution appropriée pour une tenue à la déformation de la bague lors d'un serrage d'intensité importante. Cette solution engendre toutefois un inconvénient majeur qui, au regard de la rigidité augmentée de la bague, rend difficile sa mise en place dans l'orifice dédié de la face avant technique. En effet, compte tenu de l'épaisseur augmentée de la bague, cette dernière n'est plus apte à se déformer lorsqu'elle est soumise à un effort de compression radiale, de sorte qu'il devient difficile voire impossible à un opérateur sur une ligne de montage en grande série, de réaliser manuellement l'assemblage de la bague dans son orifice dédié de la face avant technique. En effet, du fait de la rigidité augmentée de la bague, l'insertion même partielle de la bague dans l'orifice devient impossible à réaliser de manière manuelle, à moins d'avoir recours à des dispositifs particuliers d'aide au montage qui sont couteux et complexe dans leur mise en oeuvre. Objet de l'invention Le but de la présente invention est de proposer une bague anti-fluage renforcée qui remédie aux inconvénients listés ci-dessus, une telle bague étant destinée à une face avant technique d'un véhicule automobile pour recevoir un dispositif de fixation d'un élément sur la face avant technique. 3028900 3 Plus particulièrement l'objet de l'invention a trait à une bague qui comprend des coquilles respectivement de forme incurvée et délimitées par des bords longitudinaux et un moyen d'articulation formant une liaison mécanique déformable reliant l'une à l'autre les coquilles par l'un 5 de leurs bords longitudinaux, l'autre de leurs bords longitudinaux étant mutuellement espacées de telle sorte que ledit moyen d'articulation (13) est apte à permettre leur rapprochement simultané lorsque la bague est soumise à un effort de compression radial. Une telle conception de la bague permet sa déformation radiale par un 10 opérateur sans altérer sa tenue à la compression axiale lors d'une opération de serrage d'un élément sur la face technique. Il devient possible d'utiliser une bague à épaisseur augmentée, qui présente une tenue à la compression axiale augmentée d'autant. Une telle conception de la bague améliore en outre substantiellement l'opération 15 d'assemblage de la bague sur un support du type d'une face avant technique, puisque l'opérateur peut réaliser manuelle l'assemblage en exerçant un effort de compression radial afin de rapprocher les bords longitudinaux libres des coquilles constitutives de la bague, ce qui tend à réduire son diamètre extérieur pour son insertion dans un orifice dédié de 20 la face avant technique. L'objet de l'invention concerne aussi une bague anti-fluage renforcée ayant les caractéristiques additionnelles suivantes prises séparément ou en combinaison entre elles : 25 - ledit moyen d'articulation a une rigidité inférieure à celle d'au moins une coquille, la rigidité de la coquille étant adaptée à l'effort de compression axiale exercé par le dispositif de fixation, de sorte que ledit 3028900 4 moyen d'articulation se comporte comme une charnière autour de laquelle chaque coquille est apte à pivoter, - ledit moyen d'articulation comprend au moins une ouverture, chaque ouverture étant délimitée par au moins une bretelle de liaison des 5 coquilles, de sorte que les bretelles de liaison viennent de matière avec les coquilles, ce qui facilite la réalisation de la bague. En outre, l'ouverture procure une réduction du poids de la bague, ce qui compense le recours à une épaisseur augmentée. De manière préférentielle, la dimension de l'ouverture est assujettie à l'épaisseur augmentée de sorte 10 que le poids de la bague reste tout du moins identique à celle de la bague connue, voire inférieure à cette dernière. - l'ouverture est de forme oblongue d'orientation axiale, en ce sens que selon un axe longitudinal, la hauteur des bretelles est inférieure à celle de l'ouverture de sorte que les contraintes de déformation issues de 15 la compression radiale convergent vers les bretelles tout en limitant les dispersions, - au moins une bretelle a une hauteur minimale d'au moins un tiers de la hauteur totale de la bague, de préférence la hauteur de chaque bretelle étant au minimum d'environ une fois et demie l'épaisseur de la 20 bague de sorte que la déformation reste dans le domaine de l'élastique, - la bague comprend un moyen de guidage de bords longitudinaux libres des coquilles, ledit moyen de guidage étant réalisé par les bords longitudinaux espacés des coquilles de forme complémentaire, un tel écart tangentiel rendant apte la compression radiale de la bague sans 25 nuire à la tenue à la déformation axiale, 3028900 5 - la bague comprend des faces d'extrémité axiale de section ouverte formées des coquilles et de leurs bretelles de liaison, les faces d'extrémité étant de préférence de section sensiblement annulaire de sorte que le dispositif de fixation viennent en prise avec des faces 5 d'extrémité axiale opposées présentant respectivement une surface annulaire, garantissant une répartition homogène de l'effort de serrage du dispositif de fixation sur l'intégralité de la bague. L'invention concerne aussi un support comportant au moins un orifice dans lequel est logée une bague anti-fluage renforcée comportant au 10 moins l'une quelconque des caractéristiques susmentionnées, le support étant réalisé en matière plastique, la bague étant réalisée en acier à partir d'un feuillard d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm. Le support peut être une face avant technique. De préférence, la bague a une épaisseur de 1,5mm, ce qui lui permet de 15 supporter, sans déformation, un couple de serrage qui est de l'ordre d'environ 8 Nm pour une bague de section oblongue et d'environ 21 Nm pour une bague de section cylindrique. L'invention concerne aussi un véhicule du type d'une automobile comprenant un support tel que précédemment décrit, dans lequel le 20 support est une face avant technique. L'invention concerne également un procédé d'assemblage d'une bague anti-fluage renforcée susmentionnée dans un support, dans lequel la bague subit une compression radiale destinée à rapprocher les bords 25 longitudinaux libres des coquilles par une déformation des bretelles de liaison des coquilles rendant apte la réduction la dimension de la bague vers une dimension inférieure à celle de l'orifice dédié du support pour 3028900 6 son introduction partielle dans l'orifice, la compression de la bague étant ensuite libérée rendant alors apte l'introduction totale par emmanchement en force de la bague dans l'orifice jusqu'à ce que les faces d'extrémité axiale de la bague viennent à affleurement des 5 extrémités axiales de l'orifice. Description sommaire des dessins D'autres avantages et caractéristiques ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de modes particuliers de réalisation de 10 l'invention donnés à titre d'exemples non limitatifs et représentés sur les dessins annexés, dans lesquels : - la figure 2 est une vue en perspective d'une bague anti-fluage renforcée selon l'invention, - la figure 3 est une vue en perspective d'une variante de réalisation 15 de la bague de la figure 2, - les figures 4 et 5 illustrent en perspective partielle, en vue avant, une face avant technique comportant respectivement la bague de la figure 3 et la bague avec un dispositif de fixation. 20 Description de modes préférentiels de l'invention La bague 1 anti-fluage pour une face avant technique 2 d'un véhicule automobile, objet de l'invention, qui va être décrit ci-après en référence aux figures 2 à 5, est une pièce destinée à la fixation permanente ou démontable, via par exemple un ensemble de verrouillage, d'au moins un 25 élément à la face avant technique. Comme représenté, un tel élément peut être une optique 3, ou une pièce de carrosserie comme une aile avant 4, ou une pièce de structure telle une doublure d'aile 5 ou une doublure de capot moteur 6. Afin de rendre possible l'assemblage d'un élément sur la face avant 30 technique, voire rendre possible l'assemblage de la face avant technique 3028900 7 2 sur des éléments de soubassement formant une partie avant de la structure du véhicule, la face avant technique comprend des orifices 7 réalisés par perçage ou par moulage de la face avant technique 2 réalisée en matière plastique. Le recours à un tel matériau permet 5 d'alléger substantiellement le poids de la structure du véhicule, ce qui réduit substantiellement les rejets de CO2 du véhicule lors de ses déplacements. Une bague 1 anti-fluage forme localement des points de rigidité augmentée de la face avant technique 2, sur lesquels peuvent être 10 réalisées des fixations notamment par serrage. Il est d'usage d'utiliser des ensembles composés d'une vis et d'un écrou comme dispositif de fixation, l'écrou pouvant par exemple faire partie intégrante de l'élément à fixer à la face avant technique 1. A titre d'exemple non limitatif des possibilités envisageables de 15 fabrication de l'orifice 7 au travers duquel une partie du dispositif de fixation est destiné à s'étendre, l'orifice peut avoir une forme tubulaire comme cela est représenté sur les figures 4 et 5. Un tel orifice 7 est ici issu de moulage de la face avant technique 1 et s'étend en saillie hors de la face avant de la face avant technique 1. Afin d'augmenter sa tenue à la 20 déformation, des nervures de rigidification relient la paroi extérieure de l'orifice 7 tube à des surfaces adjacentes de la face avant technique 1. La paroi intérieure de l'orifice 7 est de forme complémentaire à celle de la bague 1 anti-fluage renforcée, en ce sens que la bague 1 disposée dans l'orifice 7 vient épouser la paroi intérieure. 25 Dans un mode de réalisation préférentielle de la bague 1 anti-fluage, cette dernière comprend des coquilles 11 et 12 de forme incurvée, par exemple de section en arc de cercle, de dimension assujettie à celle de l'orifice. 3028900 8 La bague 1 anti-fluage renforcée est de préférence de section transversale cylindrique ou oblongue. Préférentiellement encore, la hauteur « h » de chaque coquille sensiblement égale à la profondeur de l'orifice 7, de sorte que les faces 5 opposées d'extrémité axiale de la bague 1 viennent à affleurement des bords de l'orifice 7. De préférence, un léger repli de la bague 1 dans l'orifice 7, ce qui correspond à une hauteur des coquilles 11 et 12 légèrement inférieure à la profondeur de l'orifice, permet lors du serrage en force d'un dispositif 8 de fixation, une déformation localisée des 10 extrémités des bords de l'orifice 7. Cela assure un blocage en rotation du dispositif 8 de fixation sur la face avant technique 2. Chacune des coquilles 11 et 12 est délimitée par des bords longitudinaux 11a, 11b, 12a, 12b. Parmi les bords longitudinaux, par paire, certains des bords longitudinaux 11b, 12b sont libres et mutuellement espacés 15 comme cela est rendu visible sur les figures 2 et 3, tandis que les autres bords longitudinaux 11a, 12a sont reliés l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un moyen d'articulation 13 dont la fonction est d'assurer une liaison mécanique qui soit déformable dans le domaine élastique du matériau de sorte que la bague 1 puisse avoir la flexibilité requise pour permettre d'un 20 côté une compression radiale des coquilles afin de les rapprocher l'une de l'autre, la bague 1 passant ainsi d'une position d'origine à une position déformée dans laquelle le diamètre extérieur de la bague est réduit par rapport à sa position d'origine, d'un autre côté de retrouver après déformation sa position d'origine lorsque l'effort de compression est 25 annulé. Compte tenu du fait que la bague 1 doit emmagasiner un effort de compression axial important, l'épaisseur des coquilles 11 et 12 est augmentée de sorte que la bague 1 est qualifiée de bague anti-fluage renforcée. Chaque coquille est de par son épaisseur et la nature de son 3028900 9 matériau rendue de préférence indéformable à des couples de serrage de l'ordre de 4 Nm. Une telle rigidité augmentée permet d'atteindre des efforts nominaux de serrage du dispositif de fixation jusque-là jamais atteints, par exemple de l'ordre de 21 Nm +/-20%. 5 A titre d'exemples non limitatifs, chaque coquille est réalisée à partir d'un feuillard d'acier de type C45 ou C67 et d'épaisseur comprise entre 1 et 2 mm selon la valeur de l'effort de serrage, afin d'éviter tout risque de matage de la bague. A titre d'exemple, un mode de réalisation préférentielle consiste en une bague 1 dont chaque coquille est 10 d'épaisseur de 1.5 mm afin de résister à un couple de serrage d'environ 40 Nm fournit par le dispositif de fixation. Compte tenu de cette rigidité augmentée des coquilles, ledit moyen 13 d'articulation a une rigidité inférieure à celle des coquilles. Selon un premier mode de réalisation dudit moyen 13 d'articulation, ce 15 dernier est réalisé par une réduction d'épaisseur de sorte que la bague comprend une bande flexible (non représentée) s'étendant linéairement entre les bords longitudinaux 11 a et 12a et longitudinalement entre les faces d'extrémité opposée axiale de la bague. A titre d'exemple non limitatif, l'épaisseur d'une telle bande flexible est de 0.5 mm, c'est-à-dire 20 que le ratio entre l'épaisseur des coquilles et l'épaisseur de la bande flexible est compris entre 2 et 4. Selon un second mode de réalisation dudit moyen 13 d'articulation, ce dernier comprend au moins une ouverture 14 ou lumière, selon le terme choisi, de telle sorte que chaque ouverture 14 est délimitée par au moins 25 une bretelle 15 de liaison de l'un 11 a des bords longitudinaux d'une coquille 11 à l'un 12a des bords longitudinaux de l'autre coquille 12. 3028900 10 Sur la figure 2, la bague 1 comprend une unique ouverture 14 délimitant deux bretelles 15 de liaison situées au niveau de chacune des extrémités axiales de la bague 1. Le nombre de bretelles 15 est assujetti à l'épaisseur des coquilles 11 et 5 12 et à l'effort de compression radiale déterminé pour déformer par compression radiale la bague et rendre de la sorte possible son insertion dans l'orifice 7. Préférentiellement, la hauteur de chaque bretelle 15 est définie selon l'épaisseur de la bague de sorte que la hauteur a minima d'une bretelle 10 15 correspond à une fois et demie l'épaisseur de la bague. Selon la variante de réalisation de la figure 3, la bague 1 comprend un moyen d'articulation constitué de trois bretelles 15 espacées les unes des autres par une ouverture 14. La bague 1 ainsi illustrée est munie d'une série d'ouvertures 14, comprenant au moins deux ouvertures 14. 15 L'ouverture 14 est de préférence de forme oblongue d'orientation axiale avec des extrémités axiales sensiblement en arc de cercle. Selon un mode de réalisation non représenté, la bague anti-fluage renforcée comprend une unique bretelle de liaison. Une telle bretelle peut avoir une hauteur minimale d'au moins un tiers de la hauteur totale de la 20 bague. Une telle bretelle peut être située au niveau médian de la bague. L'épaisseur de la bretelle peut être identique à l'épaisseur d'une coquille. La bague 1 anti-fluage de l'invention peut également comprendre un moyen de guidage radial de bords longitudinaux libres 11b, 12b des coquilles 11 et 12. Par conséquent, dans sa position d'origine, les bords 25 longitudinaux libres 11 b, 12b de la bague 1 sont mutuellement écartés l'un de l'autre, comme cela est illustré aux figures 2 et 3. 3028900 11 Les bords longitudinaux libres 11 b et 12b peuvent avantageusement être réalisés de forme complémentaire. Le bord 11b longitudinal peut comprendre en partie médiane un doigt 16 de guidage s'étendant dans l'évidement 17 pouvant être ménagé sur le bord 12b lui faisant face. 5 Dans la position d'origine de la bague 1, le doigt 16 s'étend partiellement dans l'évidement 17 selon un écart tangentiel prédéterminé. Sous l'effet d'un effort de compression radiale de la bague 1, les bords 11 b et 12b se rapprochent de sorte que dans la position comprimée, le doigt 16 coulisse dans l'évidement 17, réduisant par la même l'écart tangentiel 10 entre le doigt 16 et l'évidement 17. Une telle réduction rend apte le positionnement de la bague 1 dans l'orifice 7. Du fait d'un tel écart tangentiel, la bague 1 anti-fluage comprend des faces d'extrémité axiale de section ouverte. Afin d'augmenter la surface de contact entre la bague 1 anti-fluage et le 15 dispositif 8 de fixation, dont un des éléments constitutifs peut être une vis 8 munie d'une rondelle, comme cela est illustré sur la figure 5, la face d'extrémité axiale de la bague comprend les coquilles 11 et 12 ainsi que des bretelles 15 de liaison des coquilles. La bague précédemment décrite trouve une utilisation dans une face 20 avant technique 2 d'un véhicule. Il peut être envisagé de réduire encore la masse totale de la face avant technique car chaque point de fixation formé d'une bague 1 reçue dans un orifice 7 permet une tenue améliorée au matage lors d'un serrage avec un couple d'intensité élevée. La face avant technique 2 étant réalisée en matière plastique contribue à 25 une réduction de la masse à vide du véhicule, tandis que la bague 1 réalisée en acier à partir d'un feuillard d'acier d'épaisseur comprise entre 1 et 2 mm assure une tenue augmentée au couple de serrage. 3028900 12 Selon l'invention, le procédé d'assemblage est remarquable en ce sens qu'il permet d'atteindre une facilité de montage jamais égalée. Par l'utilisation d'une telle bague 1, lorsque le montage est assuré par un opérateur, ce dernier peut réaliser manuellement le montage d'une 5 bague 1 renforcée sans le moindre problème, tout du moins avec peu d'efforts. En effet, selon une première étape, la bague 1 subit une compression radiale selon un effort de faible intensité afin de rapprocher les bords longitudinaux libres des coquilles. Une telle compression génère une 10 déformation des bretelles 15 de liaison des coquilles 11 et 12 qui se traduit par une réduction de la dimension extérieure de la bague vers une dimension inférieure à celle de l'orifice 7. La bague 1 ainsi comprimée est ensuite introduite à coulissement dans l'orifice 7 jusqu'à ce que la préhension de la bague ne puisse plus être 15 effective. Dès lors, la compression la bague 2 est libérée de sorte que la bague retrouve sa position d'origine et que sa paroi extérieure épouse le contour intérieur de l'orifice 7. La dernière étape d'assemblage consiste en l'introduction totale de la 20 bague 1 dans l'orifice 7 par emmanchement en force, de telle sorte que les faces d'extrémité axiale de la bague viennent à affleurement des extrémités axiales de l'orifice, au jeu près des tolérances de fabrication. La face avant technique 2 ainsi équipée d'au moins une bague 1 renforcée est susceptible de recevoir des éléments nécessitant des 25 couples de serrage important, sans risque de matage ou de flambage de l'une quelconque des pièces constitutives de l'ensemble ainsi réalisé. 3028900 13 L'utilisation de la bague 1 dans une face avant technique 2 est un exemple de réalisation parmi tant d'autres qui rend possible un serrage à couple important, de l'ordre d'au moins 21 Nm +/-20%, d'un élément sur un support plastique, l'élément pouvant être une optique, une aile ou une 5 pièce de structure. L'invention concerne aussi un véhicule automobile comprenant une face avant technique 2 avec au moins une bague 1 anti-fluage renforcée, telle qu'elle a été précédemment décrite. REVENDICATIONS1. Bague (1) anti-fluage renforcée pour une face avant technique (2) d'un véhicule, la bague étant destinée à recevoir un dispositif (8) de fixation d'un élément sur la face avant technique, caractérisée en ce qu'elle comprend des coquilles (11, 12) respectivement de forme incurvée et délimitées par des bords longitudinaux (11 a, 11 b, 12a, 12b) et un moyen d'articulation (13) formant une liaison mécanique déformable reliant l'une à l'autre les coquilles par l'un de leurs bords longitudinaux, l'autre de leurs bords longitudinaux étant mutuellement espacées de telle sorte que ledit moyen d'articulation (13) est apte à permettre leur rapprochement simultané lorsque la bague est soumise à un effort de compression radial. 2. Bague (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen d'articulation (13) a une rigidité inférieure à celle d'au moins une coquille (11, 12), la rigidité de la coquille étant adaptée à l'effort de compression axiale exercé par le dispositif (8) de fixation. 3. Bague (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit moyen d'articulation (13) comprend au moins une ouverture (14), chaque ouverture étant délimitée par au moins une bretelle (15) de liaison des coquilles (11, 12). 4. Bague (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'ouverture (14) est de forme oblongue d'orientation axiale. 5. Bague (1) selon la revendication 3 ou 4, caractérisée en ce qu'au moins une bretelle (15) a une hauteur minimale d'au moins un tiers de la hauteur totale de la bague. 3028900 15 6. Bague (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la bague comprend un moyen de guidage (16, 17) de bords longitudinaux libres des coquilles, ledit moyen de guidage étant réalisé par les bords longitudinaux (11 b, 12b) espacés des coquilles de 5 forme complémentaire. 7. Bague (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend des faces d'extrémité axiale de section ouverte formées des coquilles (11, 12) et de leurs bretelles (15) de liaison. 10 8. Support comportant au moins un orifice dans lequel est logée une bague (1) anti-fluage renforcée conforme à l'une quelconque des revendications précédentes, le support étant réalisé en matière plastique, la bague étant réalisée en acier à partir d'un feuillard d'épaisseur comprise entre 0,5 et 2 mm. 15 9. Véhicule du type d'une automobile comprenant un support selon la revendication 8, dans lequel le support est une face avant technique (2). 10. Procédé d'assemblage d'une bague (1) anti-fluage renforcée conforme l'une quelconque des revendications 3 à 7 dans un support selon la revendication 8, dans lequel la bague subit une compression 20 radiale destinée à rapprocher les bords longitudinaux libres des coquilles (11, 12) par une déformation des bretelles (15) de liaison des coquilles rendant apte la réduction la dimension de la bague vers une dimension inférieure à celle de l'orifice (7) dédié du support pour son introduction partielle dans l'orifice, la compression de la bague étant ensuite libérée 25 rendant alors apte l'introduction totale par emmanchement en force de la 3028900 16 bague dans l'orifice jusqu'à ce que les faces d'extrémité axiale de la bague viennent à affleurement des extrémités axiales de l'orifice.