Brevet FR3115718A1 — publié le 20220506

Ce procédé de positionnement d’un élément (4) muni de trous (6) de positionnement par rapport à un support en tôle muni de pions de localisation correspondant aux trous (6) de positionnement, comporte les étapes suivantes : - fourniture d’un support (12) présentant des pions de localisation (18) avec une partie de forme tronconique (20) avec une base et un sommet de diamètre réduit par rapport au diamètre de la base, le diamètre de la base étant inférieur au diamètre des trous (6) de positionnement, - positionnement de l’élément (4) sur le support (12) en introduisant les pions de localisation (18) dans les trous (6) de positionnement, et - déformation des pions de localisation (18) en exerçant sur eux une force de manière à venir élargir la base de la forme tronconique. Figure de l’abrégé : Figure 2 PROCÉDÉ DE POSITIONNEMENT D’UN ÉLÉMENT PAR RAPPORT À UNE TÔLE ET DISPOSITIF CORRESPONDANT La présente invention concerne un procédé de positionnement d’un élément par rapport à une tôle. La présente divulgation relève du domaine de l’assemblage mécanique. Il est courant de devoir positionner un élément par rapport à une tôle lors d’un assemblage mécanique. Il peut s’agir par exemple du montage d’un élément dans un boitier ou bien d’un élément sur un support sensiblement plan, appelé parfois platine. Il est connu de prévoir des repères sur la tôle pour venir positionner l’élément à monter sur la tôle par rapport à ces repères. Les repères sont alors par exemple des pions de localisation et ces derniers viennent coopérer avec des trous réalisés dans un élément à positionner sur la tôle. Les pions de localisation sont par exemple réalisés par emboutissage de la tôle. Les trous coopérant avec les pions de localisation peuvent être réalisés directement au niveau de l’élément à positionner ou bien sur des pattes fixées (ou d’un seul tenant) avec cet élément à positionner. Les pions de localisation connus sont de forme cylindrique. Ils présentent un diamètre extérieur d et viennent coopérer avec des trous d’un élément à positionner présentant un diamètre D>d. Le diamètre D des trous est supérieur sensiblement au diamètre extérieur d du pion pour permettre un assemblage de l’élément à positionner avec la tôle à cause des tolérances de fabrication. En effet, pour pouvoir assurer un montage, il convient de prévoir le cas de montage le plus défavorable avec les tolérances de fabrication prévues. De ce fait, une fois l’élément à positionner mis en position sur la tôle, les pions de localisation se trouvent dans les trous de l’élément à positionner mais le plus souvent, il y a un jeu entre l’élément à monter et la tôle. Ce jeu est relativement important et ne permet pas d’assurer une localisation assez précise de l’élément qui a été positionné par rapport à la tôle pour réaliser par exemple une opération d’assemblage subséquente sur l’élément positionné. Il convient donc de prévoir une manipulation par un outil de localisation pour pouvoir réaliser un montage subséquent sur l’élément positionné. La présente divulgation a alors pour but de fournir des moyens permettant d’améliorer la précision de la localisation d’un élément sur un support réalisé à partir d’une tôle lors du positionnement de l’élément sur son support. Avantageusement, les moyens à mettre en œuvre seront limités et/ou le prix de revient de l’ensemble réalisé ne sera pas augmenté. Résumé La présente divulgation vient améliorer la situation. Il est proposé un procédé de positionnement d’un élément muni de trous de positionnement par rapport à un support en tôle muni de pions de localisation correspondant aux trous de positionnement, comportant les étapes suivantes : - fourniture d’un support présentant des pions de localisation avec une partie de forme tronconique avec une base et un sommet de diamètre réduit par rapport au diamètre de la base, le diamètre de la base étant inférieur au diamètre des trous de positionnement, - positionnement de l’élément sur le support en introduisant les pions de localisation dans les trous de positionnement, et - déformation des pions de localisation en exerçant sur eux une force de manière à venir élargir la base de la forme tronconique. En procédant de cette manière, il est possible lors de l’assemblage mécanique entre l’élément à positionner et son support d’avoir un jeu relativement grand pour faire coïncider les pions de localisation avec les trous de positionnement et garantir un montage sans avoir de coincement tout en ayant à la fin du procédé une bonne localisation entre l’élément à positionner et le support puisque le jeu entre ces deux pièces est réduit. Dans un procédé tel que décrit plus haut, la force pour réaliser la déformation d’un pion de localisation peut être par exemple exercée en introduisant un outil à l’intérieur du pion de localisation par une face opposée du support par rapport à une face recevant l’élément à positionner. Selon une variante préférée, la force pour réaliser la déformation d’un pion de localisation est avantageusement exercée en appliquant une force sur le sommet de la forme tronconique en direction de la base. Il a été constaté qu’une telle force exercée sur un tronc de cône venait « écraser » le cône en élargissant sa base. Le fait d’agir sur le sommet du cône est avantageux car généralement ce sommet de tronc de cône est accessible à un outil juste après l’assemblage. Selon une forme de réalisation préférée, les pions de localisation sont avantageusement déformés simultanément. Pour permettre une bonne déformation de la forme tronconique, cette dernière correspond par exemple à un cône avec un angle au sommet compris entre 8° et 20°. Un procédé tel que décrit ci-dessus peut être par exemple appliqué au cas où le support est un fond d’un boitier en tôle embouti et/ou au cas où l’élément à positionner est une carte électronique. La présente divulgation concerne aussi : - un support pour la mise en œuvre d’un procédé tel que décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu’il comporte une tôle emboutie avec au moins un pion de localisation présentant chacun une partie de forme tronconique avec une base et un sommet de diamètre inférieur au diamètre de la base. – un ensemble comportant un support défini au paragraphe précédent et un élément positionné sur les pions de localisation dudit support par la mise en œuvre d’un procédé décrit ci-dessus. D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse du dessin annexé, sur lequel : Fig. 1 illustre un procédé connu de l’art antérieur. Fig. 2 illustre trois étapes d’un procédé de positionnement selon une première variante de réalisation dans une première configuration. Fig. 3 illustre trois étapes d’un procédé de positionnement selon une autre variante de réalisation dans ladite première configuration. Fig. 4 correspond à la pour une autre configuration. Fig. 5 montre un exemple de support pour la mise en œuvre d’un procédé de positionnement selon l’un des procédés des figures 2 à 4. Fig. 6 montre une vue en coupe longitudinale selon la ligne de coupe VI-VI de la à échelle agrandie. Le dessin et la description ci-après contiennent, pour l’essentiel, des éléments de caractère certain. Ils pourront donc non seulement servir à mieux faire comprendre la présente divulgation mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. Il est maintenant fait référence à la . Cette figure illustre un procédé de positionnement connu de l’art antérieur. Cette figure est une figure schématique sur laquelle sont représentés, d'une part, un support 2 et, d'autre part, un élément à positionner sur ledit support 2. Le support 2 est un support métallique formé à partir d’une tôle par emboutissage. On pourrait avoir un support composite réalisé à parti de plusieurs pièces et/ou dans plusieurs matières différentes. Dans ce cas, on suppose qu’une partie de ce support est réalisée à partir d’une tôle emboutie et la description qui suit s’intéresse plus particulièrement à cette partie. On pourrait ainsi par exemple avoir comme support un boitier comportant un fond en tôle emboutie et des parois latérales dans une matière synthétique, par exemple surmoulée autour du fond en tôle. La tôle peut être réalisée à partir d’un métal quelconque : acier, alliage léger à base d’aluminium, alliage à base de cuivre, … . Il peut s’agir d’un matériau facilitant par exemple le refroidissement. La tôle peut être aussi revêtue, par exemple une tôle électro-zinguée. L’élément à positionner peut être un élément quelconque qu’il convient de positionner par rapport à son support. Dans l’exemple illustré sur le dessin, une carte 4 électronique (par exemple de type PCB de l’anglais Printed Circuit Booard ou carte de circuit imprimé) est représentée. Toutefois, l’élément à positionner peut être de forme sensiblement bidimensionnelle mais aussi tridimensionnelle. Cet élément à positionner peut par exemple présenter des pattes de positionnement pour venir coopérer avec le support 2 ou bien, comme dans l’exemple illustré, être muni de trous 6 de positionnement. Dans le procédé illustré sur la , correspondant à un procédé connu et utilisé couramment pour réaliser un positionnement, le support 2 est muni de pions de localisation 8 : un seul pion est représenté ici mais il y a de préférence trois pions de manière à pouvoir réaliser une localisation avec détrompage. Le pion de localisation 8 est ici de forme cylindrique. La carte 4 comporte des trous 6 disposés selon le même motif que les pions de localisation 8. La carte 4 est positionnée sur son support 2 en faisant coïncider les trous 6 avec les pions de localisation 8. Comme illustré sur la droite de la , la partie cylindrique d’un pion de localisation 8, utilisée pour réaliser le positionnement de la carte 4 sur le support 2, présente un diamètre D tandis que le trou 6 correspondant présente un diamètre DD tel que DD>D. Pour tenir compte des tolérances de fabrication, il est nécessaire de prévoir un jeu relativement important afin de permettre le positionnement et de ne pas risquer de provoquer un coincement lors du positionnement de la carte 4 par rapport au support 2. Le jeu J entre un trou 6 de la carte 4 et un pion de localisation 8 est alors en moyenne de (DD-D)/2. Dans la grande majorité des cas, ce jeu conduit à une localisation imprécise de la carte 4 sur son support 2. La illustre un procédé de positionnement permettant d’améliorer la localisation d’un élément à positionner sur un support lors de son positionnement. L’élément à positionner peut ici aussi être choisi dans une très grande palette d’objets et on suppose dans la suite de la description qu’il s’agit d’une carte électronique de type PCB identique à celle décrite plus haut. Ainsi, la référence 4 est conservée pour désigner la carte à positionner. De même, cette carte 4 comporte des trous 6 de diamètre DD. Le support utilisé ici est par exemple un support tel celui illustré sur la . Il s’agit ici d’une tôle emboutie sensiblement plane. La forme de cette tôle est sans grande importance dans la description qui suit. La description du support 2 faite plus haut est valable ici aussi. La différence entre un support 2 défini ci-dessus et le support des figures 2 à 6 concerne les pions de localisation, ou pour le moins au moins un pion de localisation. Ainsi, le support sur ces figures porte la référence 12 et les pions de localisation la référence 18. On suppose que les pions de localisation sur le support 12 sont tous similaires. Dans ce cas, le support 12 comporte de préférence au moins trois pions de localisation 18 afin de pouvoir réaliser aussi un détrompage. Avec des pions de tailles différentes, on pourrait par exemple n’avoir que deux pions de localisation pour réaliser à la fois une localisation et un détrompage. Bien entendu, s’il n’y a pas de détrompage à réaliser, le nombre de pions est adapté. Chaque pion de localisation 18 présente une partie tronconique 20 qui est destinée à se trouver dans un trou 6 de la carte 4. Chaque partie tronconique 20 présente un axe de révolution A. Les axes de révolution A sont sensiblement parallèles et s’étendent sensiblement perpendiculairement au support 12. Chaque partie tronconique 20 présente à sa base, c’est-à-dire du côté du support 12, un diamètre D et à son sommet un diamètre d, d étant bien entendu inférieur à D. La hauteur de la partie tronconique 20 est du même ordre de grandeur que l’épaisseur de la carte 4 ou que la profondeur du trou 6 dans lequel la partie tronconique 20 doit prendre place. Ainsi la partie tronconique 20 présente une hauteur par exemple comprise entre 2/3 et 3 fois l’épaisseur de la carte 4 (ou la profondeur du trou 6), de préférence sensiblement égale à cette épaisseur (ou profondeur) c’est-à-dire de préférence comprise entre 1,2 et 2 fois cette épaisseur (ou profondeur). La partie tronconique 20 du pion de localisation 18 correspond à un cône qui présente un angle au sommet qui est de préférence compris entre 8° et 25°, de préférence entre 10° et 15°. La base de la partie tronconique 20 est reliée au support 12 par un congé 22 ( ). Dans la forme de réalisation illustrée, le pion de localisation 18 est placé sur une zone en saillie 24 sensiblement parallèle à la face du support 12 destinée à recevoir la carte 4. Cet agencement permet de limiter la surface de contact entre la carte 4 et le support 12 et limite grandement le risque que la carte soit inclinée par rapport au support 12. Dans la forme de réalisation illustrée, le sommet de la partie tronconique 20 est fermé par un fond 26 qui est ici sensiblement plat mais pourrait aussi être bombé. Pour réaliser ( ) le positionnement de la carte 4 par rapport au support 12, il est proposé de venir poser la carte 4 sur le support 12 en venant aligner les trous 6 de la carte 4 avec les pions de localisation 18. La carte 4 vient reposer alors sur le support 12, les pions de localisation 18, ou tout du moins au moins une partie de leur partie tronconique 20, se trouvent à l’intérieur des trous 6. Comme illustré sur la vue centrale de la , on a alors un jeu J entre la carte 4 et le support 12 de manière tout à fait similaire à ce qui a été expliqué en référence à la . Il est alors proposé de manière originale de venir agir sur au moins un pion de localisation 18 et de préférence sur tous les pions de localisation 18, pour venir élargir sa la base de partie tronconique 20. Sur la , sur la vue centrale de cette figure, il est proposé d’exercer une force illustrée, par une flèche 28, sur le fond 26 du pion de localisation 18 en direction du support 12, la force étant exercée sensiblement parallèlement à l’axe A de révolution de la partie tronconique 20. L’action de cette force est alors d’aplatir la partie tronconique 20 du pion de localisation 18 en venant élargir sa base qui est alors de diamètre D1, D1 étant à la fois supérieur à D et inférieur ou égal à DD. Ainsi, il y a une diminution du jeu entre le pion de localisation 18 et la carte 4. Ce nouveau jeu est noté j et on a j En agissant sur chacun des pions de localisation 18, on vient ainsi considérablement réduire le jeu entre la carte 4 et son support 12. La propose une variante de réalisation du procédé illustré schématiquement sur la . Dans cette variante de réalisation, l’élargissement de la base de la partie tronconique 20 est réalisé en venant introduire un outil (non illustré) à l’intérieur de la partie tronconique 20. Il convient de rappeler ici que le support 12 est une tôle emboutie et que le pion de localisation 18 présente donc une partie creuse comme illustré sur la . L’outil est introduit parallèlement à l’axe A dans la partie tronconique 20 du pion de localisation 18 comme illustré par la flèche 30. Cet outil est par exemple un outil de forme tronconique, l’angle au sommet du cône correspondant étant supérieur à l’angle au sommet du cône correspondant à la partie tronconique 20. De la sorte, la base de la partie tronconique 20 du pion de localisation est élargie. On vient ainsi réduire sensiblement le jeu entre la carte 4 et son support 12. On retrouve par exemple le même jeu j que pour la . On remarquera que cette variante de réalisation est adaptée à une structure pour laquelle les trous de l’élément à positionner (a priori différent d’une carte de type PCB) ne sont pas débouchants mais borgnes. La illustre un cas (fréquent) dans lequel lors de la première étape de positionnement, le pion de localisation 18 ne se trouve pas au centre du trou 6 correspondant mais décalé par rapport à celui-ci. En exerçant alors une force sur le fond 26 de la partie tronconique 20 comme illustré sur les figures 2 et 4, ou bien en venant agir avec un outil comme illustré sur la vue centrale de la , on vient à la fois réduire le jeu entre la carte 4 et son support 12 et aussi centrer le pion de localisation 18 dans le trou 6. Comme il ressort de la description qui précède, les procédés de positionnement proposés permettent de réduire le jeu entre un élément à positionner et son support muni de pions de localisation. L’homme du métier comprendra de la description qui précède que dans certains cas, il est possible d’avoir un dispositif avec un seul pion de localisation présentant une partie conique, ledit pion pouvant coopérer avec éventuellement un ou plusieurs autres pions de localisation. On réalise donc une meilleure localisation de l’élément à positionner par rapport à son support (par rapport notamment au procédé illustré schématiquement sur la ). Les procédés proposés permettent d’avoir un assemblage mécanique facile (vue de gauche des figures 2 à 4) grâce au jeu qui peut être relativement important entre les trous de localisation de l’élément à positionner et les pions de localisation lors de l’étape d’assemblage mécanique tout en limitant par la suite le jeu entre les pièces assemblées, permettant ainsi d’avoir une meilleure localisation. Il n’est donc pas nécessaire de mettre en œuvre des moyens particuliers pour faire l’assemblage des pièces et la précision de localisation est obtenue avec des moyens faciles à mettre en œuvre. L’opération d’écrasement d’un pion de localisation peut être simplement réalisée à l’aide d’outils conventionnels généralement disponibles dans une unité d’assemblage. Il en va de même avec les moyens ( ) pour élargir la base d’un pion de localisation à l’aide d’un outil pénétrant à l’intérieur du pion de localisation. La présente divulgation ne se limite pas aux exemples de procédés et au dispositif décrits ci-avant, seulement à titre d’exemples, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée. Procédé de positionnement d’un élément (4) muni de trous (6) de positionnement par rapport à un support en tôle muni de pions de localisation correspondant aux trous (6) de positionnement, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes : - fourniture d’un support (12) présentant des pions de localisation (18) avec une partie de forme tronconique (20) avec une base et un sommet de diamètre réduit par rapport au diamètre de la base, le diamètre de la base étant inférieur au diamètre des trous (6) de positionnement, - positionnement de l’élément (4) sur le support (12) en introduisant les pions de localisation (18) dans les trous (6) de positionnement, et - déformation des pions de localisation (18) en exerçant sur eux une force de manière à venir élargir la base de la forme tronconique. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force pour la déformation d’un pion de localisation (18) est exercée en introduisant un outil à l’intérieur du pion de localisation (18) par une face opposée du support (2) par rapport à une face recevant l’élément à positionner. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la force pour la déformation d’un pion de localisation (18) est exercée en appliquant une force sur le sommet de la forme tronconique (20) en direction de la base. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les pions de localisation (18) sont déformés simultanément. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la forme tronconique (20) correspond à un cône avec un angle au sommet compris entre 8° et 20°. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5 dans lequel le support (12) est un fond d’un boitier en tôle embouti. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l’élément à positionner est une carte (4) électronique. Support (12) pour la mise en œuvre d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu’il comporte une tôle emboutie avec au moins un pions de localisation (18) présentant chacun une partie (20) de forme tronconique avec une base et un sommet de diamètre inférieur au diamètre de la base. Ensemble comportant un support (12) selon la revendication 8 et un élément (4) positionné sur les pions de localisation (18) dudit support par la mise en œuvre d’un procédé selon l'une des revendications 1 à 7.