FR2792039A1 - Assembly pieces for joining supple piece to rigid piece without causing crushing or fluid flow comprises U-shaped clamp provided with lateral arms - Google Patents
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Abstract
Description
DISPOSTIF D'ASSEMBLAGE D'UNE PIECE SOUPLE SUR UNE PIECEDEVICE FOR ASSEMBLING A FLEXIBLE PART ON A PART
RIGIDERIGID
La présente invention concerne un dispositif d'assemblage d'une pièce souple en matière synthétique sur une pièce rigide. Il arrive très souvent, par exemple dans l'industrie automobile, que des pièces souples, par exemple réalisées en matière synthétique, doivent être montées sur des pièces rigides par exemple métalliques au moyen d'organes de fixation tels que des vis par l'intermédiaire d'inserts filetés ou de clips "presse-tôle". A cet effet, la pièce rigide comporte un alésage pour recevoir la vis de fixation et la pièce souple comporte soit un insert fileté, soit un clips "presse-tôle". Dans ce deuxième cas, au moment du serrage des éléments de fixation, si le couple de serrage n'est pas contrôlé, la pièce souple peut s'écraser dans la zone d'assemblage, ce qui est préjudiciable pour la tenue mécanique de l'ensemble. Dans le cas o le couple de serrage est parfaitement contrôlé, il arrive que la pièce en matière synthétique qui est soumise à des contraintes mécaniques soit soumise au fluage ce qui entraîne le desserrage de la vis de fixation et The present invention relates to a device for assembling a flexible piece of synthetic material on a rigid piece. It very often happens, for example in the automotive industry, that flexible parts, for example made of synthetic material, must be mounted on rigid parts, for example metallic by means of fasteners such as screws through threaded inserts or "sheet metal press" clips. For this purpose, the rigid part has a bore to receive the fixing screw and the flexible part comprises either a threaded insert or a "sheet metal press" clips. In this second case, when the fastening elements are tightened, if the tightening torque is not controlled, the flexible part can be crushed in the assembly zone, which is detrimental for the mechanical strength of the together. In the case where the tightening torque is perfectly controlled, it happens that the plastic part which is subjected to mechanical stresses is subjected to creep which causes the loosening of the fixing screw and
l'affaiblissement de l'assemblage.weakening of the assembly.
La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un dispositif d'assemblage qui assure à la fois la fixation et le blocage de la vis de fixation et The present invention proposes to overcome these drawbacks by providing an assembly device which ensures both the fixing and the blocking of the fixing screw and
protège la pièce souple contre l'écrasement et le fluage. protects the flexible part against crushing and creep.
Ce but est atteint par un dispositif d'assemblage caractérisé en ce qu'il comporte une pièce en forme de U constituant une pince, pourvue de deux branches latérales reliées par une branche centrale, destinée à recevoir entre ses branches latérales la pièce souple et à être fixée sur la pièce rigide, ses deux branches latérales comportant chacune un alésage, ces alésages étant coaxiaux et comportant chacun un filetage This object is achieved by an assembly device characterized in that it comprises a U-shaped piece constituting a clamp, provided with two lateral branches connected by a central branch, intended to receive between its lateral branches the flexible piece and be fixed to the rigid part, its two lateral branches each having a bore, these bores being coaxial and each comprising a thread
correspondant à ladite vis de fixation. corresponding to said fixing screw.
Le filetage d'un alésage peut être en continuité avec le filetage de l'autre alésage ou ils The thread of one bore can be continuous with the thread of the other bore or they
peuvent être décalés angulairement. can be offset angularly.
Dans une forme de réalisation préférée, les branches latérales comportent un bossage In a preferred embodiment, the lateral branches have a boss
autour de chaque alésage dans le but d'augmenter la longueur dudit filetage. around each bore in order to increase the length of said thread.
D'une manière avantageuse, récartement entre les deux branches latérales de la pince est au plus égal à la hauteur de la pièce souple et les branches latérales comportent chacune une surface intérieure formant un appui plan pour les surfaces correspondantes de ladite pièce souple. L'intervalle entre raxe des alésages et la surface intérieure de la branche centrale de la pince peut être au plus égal à rintervalle entre raxe de ralésage lisse prévu dans la pièce souple et son bord latéral correspondant et ladite surface intérieure de la branche centrale forme de préférence un appui plan pour la surface correspondante Advantageously, the distance between the two lateral branches of the clamp is at most equal to the height of the flexible piece and the lateral branches each have an interior surface forming a plane support for the corresponding surfaces of said flexible piece. The interval between the reaming of the bores and the internal surface of the central branch of the pliers may be at most equal to the interval between the smooth reaming axis provided in the flexible part and its corresponding lateral edge and the said internal surface of the central branch forms preferably a flat support for the corresponding surface
dudit bord latéral de ladite pièce souple. of said lateral edge of said flexible piece.
La branche latérale de la pince en regard de la pièce rigide comporte avantageusement une surface extérieure formant un appui plan pour la surface correspondante de ladite pièce rigide. Elle peut aussi comporter un évidement circulaire autour de son alésage, The lateral branch of the clamp opposite the rigid part advantageously comprises an external surface forming a plane support for the corresponding surface of said rigid part. It can also include a circular recess around its bore,
limitant ladite surface d'appui.limiting said bearing surface.
La pince est réalisée de préférence dans une matière rigide, telle que du métal ou un The clamp is preferably made of a rigid material, such as metal or a
alliage, traité ou non. Elle est rapportée sur ladite pièce souple. alloy, treated or not. It is attached to said flexible part.
La présente invention et ses avantages seront mieux compris dans la description The present invention and its advantages will be better understood in the description
suivante d'une forme de réalisation donnée à titre d'exemple non limitatif et en référence aux dessins annexés, dans lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe d'un exemple de réalisation du dispositif d'assemblage selon l'invention assemblé, - la figure 2 est une vue en coupe du dispositif assemblé selon l'axe II-II de la figure 1, la figure 3 est une vue en coupe du dispositif d'assemblage seul, et following of an embodiment given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a sectional view of an embodiment of the assembly device according to the invention assembled , - Figure 2 is a sectional view of the device assembled along the axis II-II of Figure 1, Figure 3 is a sectional view of the assembly device alone, and
la figure 4 est une vue similaire à la figure 1 d'une variante de réalisation. Figure 4 is a view similar to Figure 1 of an alternative embodiment.
En référence aux figures, le dispositif d'assemblage 10 est destiné à assembler deux pièces de natures différentes, à savoir une pièce souple 20 et une pièce rigide 30, au moyen d'un organe de fixation tel qu'une vis de fixation 40 dont la tête 41 prend appui sur la pièce rigide 30 soit directement, soit par l'intermédiaire d'une rondelle 42. Les pièces 20 et 30 sont pourvues d'un alésage lisse respectivement 21 et 31 pour recevoir With reference to the figures, the assembly device 10 is intended to assemble two parts of different natures, namely a flexible part 20 and a rigid part 30, by means of a fixing member such as a fixing screw 40 whose the head 41 bears on the rigid part 30 either directly or by means of a washer 42. The parts 20 and 30 are provided with a smooth bore 21 and 31 respectively to receive
la tige filetée 43 de la vis de fixation 40 sans frottement. the threaded rod 43 of the fixing screw 40 without friction.
Le dispositif d'assemblage 10 comporte une pièce rigide 11 en forme de U, appelée par la suite "pince", pourvue de deux branches latérales 12 sensiblement parallèles, reliées par une branche centrale 13 sensiblement perpendiculaire aux deux branches latérales 12. La pince 11 est agencée pour recevoir entre ses branches latérales 12 la pièce souple 20 et pour être fixée à la pièce rigide 30 par la vis de fixation 40 qui traverse l'ensemble de ces pièces et est vissée dans des alésages filetés 14 The assembly device 10 comprises a rigid piece 11 in the form of a U, hereinafter called "clamp", provided with two side branches 12 substantially parallel, connected by a central branch 13 substantially perpendicular to the two side branches 12. The clamp 11 is arranged to receive between its lateral branches 12 the flexible part 20 and to be fixed to the rigid part 30 by the fixing screw 40 which passes through all of these parts and is screwed into threaded bores 14
correspondant prévus dans les branches latérales 12 de ladite pince 11. corresponding provided in the lateral branches 12 of said clamp 11.
Les branches latérales 12 comportent donc chacune un alésage fileté 14, les deux alésages étant coaxiaux. Le filetage d'un des alésages 14 est en continuité avec le filetage de l'autre alésage 14 ou ces filetages peuvent être légèrement décalés angulairement comme on le verra plus loin. Chacune des branches latérales 12 de la pince 11 comporte autour de ralésage 14 un bossage 15 qui permet d'augmenter la longueur de la partie filetée afin d'offriir à la vis de fixation 40 une surface de filet suffisante pour assurer sa fixation et son blocage. Comme le montre la figure 2, la The lateral branches 12 therefore each have a threaded bore 14, the two bores being coaxial. The thread of one of the bores 14 is in continuity with the thread of the other bore 14 or these threads can be slightly angularly offset as will be seen below. Each of the lateral branches 12 of the clamp 11 includes around bossing 14 a boss 15 which makes it possible to increase the length of the threaded part in order to provide the fixing screw 40 with a sufficient thread surface to ensure its fixing and its blocking. . As shown in Figure 2, the
pince 11 présente une faible largeur pour se limiter à la zone de fixation. clamp 11 has a small width to limit itself to the fixing zone.
Pour que la pièce souple 20 soit fixée rigidement à la pièce rigide 30 et soit immobilisée par rapport à la pince 11, elle doit présenter au moins trois surfaces d'appui 22, 23, 24 sensiblement parallèles entre elles: deux surfaces d'appui 22, 23 coopèrent avec les surfaces intérieures des branches latérales 12 de la pince 11 et une surface d'appui 24 coopère avec la pièce rigide 30. La pièce souple 20 comporte alors une découpe 25 permettant le passage du bossage 15 de la branche latérale 12 correspondante. La hauteur de la pièce 20 entre ses deux surfaces d'appui 22, 23 doit être égale et de préférence légèrement supérieure à rintervalle existant entre les deux branches latérales 12 de la pince 11 pour assurer une légère compression de la pièce dans cette zone. Mais, elle peut aussi être légèrement inférieure dans le but de So that the flexible part 20 is rigidly fixed to the rigid part 30 and is immobilized relative to the clamp 11, it must have at least three bearing surfaces 22, 23, 24 substantially parallel to each other: two bearing surfaces 22 , 23 cooperate with the inner surfaces of the lateral branches 12 of the clamp 11 and a bearing surface 24 cooperates with the rigid part 30. The flexible part 20 then includes a cutout 25 allowing the passage of the boss 15 of the corresponding lateral branch 12 . The height of the part 20 between its two bearing surfaces 22, 23 must be equal and preferably slightly greater than the interval existing between the two lateral branches 12 of the clamp 11 to ensure a slight compression of the part in this area. But, it can also be slightly lower in order to
ménager un jeu qui sera rattrappé au moment du serrage de la vis de fixation 40. provide a clearance which will be caught up when tightening the fixing screw 40.
Par ailleurs, la différence de niveaux entre les deux surfaces d'appui 23, 24 doit être sensiblement égale à répaisseur de la branche latérale 12 correspondante de la pince Furthermore, the difference in levels between the two bearing surfaces 23, 24 must be substantially equal to the thickness of the corresponding lateral branch 12 of the clamp.
11 pour que les pièces 20 et 30 soient en appui l'une sur l'autre. 11 so that the parts 20 and 30 are supported one on the other.
De même, pour solidariser la pièce souple 20 à la pince 11, son bord latéral 26 prend appui sur la surface intérieure de la branche centrale 13 de la pince 11. De ce fait, l'intervalle existant entre l'axe de ralésage lisse 21 et son bord latéral 26 doit être au moins égal et de préférence légèrement supérieur à rintervalle existant entre l'axe des alésages filetés 14 et la face intérieure de la branche centrale 13 de la pince 11 pour Similarly, to secure the flexible part 20 to the clamp 11, its lateral edge 26 bears on the inner surface of the central branch 13 of the clamp 11. Therefore, the gap between the smooth reaming axis 21 and its lateral edge 26 must be at least equal and preferably slightly greater than the interval existing between the axis of the threaded bores 14 and the inner face of the central branch 13 of the clamp 11 for
créer une légère compression de la pièce 20 dans cette zone. create a slight compression of part 20 in this area.
La pince 11 doit aussi présenter sur sa branche latérale 12 en regard de la pièce rigide une surface d'appui plane correspondante permettant de solidariser la pince 11 à ladite pièce 30 par serrage de la vis de fixation 40, la tête 41 prenant appui à rextérieur de cette pièce 30 et la tige filetée 43 étant vissée et bloquée dans lalésage The clamp 11 must also have on its lateral branch 12 opposite the rigid part a corresponding flat support surface making it possible to secure the clamp 11 to said part 30 by tightening the fixing screw 40, the head 41 taking support from outside of this part 30 and the threaded rod 43 being screwed and blocked in the bore
fileté 14 de ladite branche latérale 12. threaded 14 of said lateral branch 12.
Le fait de prévoir, dans les branches latérales 12 de la pince 11, deux alésages filetés 14 coaxiaux dont le filetage est continu d'un alésage à Vautre, permet de contrôler l'cartement de la pince 11 tout en assurant le blocage de la vis de fixation 40 puisqu'ils agissent comme un écrou et un contre-écrou. Lors du serrage et du blocage de la vis de fixation 40, le filetage des alésages 14 se comprime légèrement et crée un léger resserrement des deux branches latérales 12 de la pince 1 1 qui suffit pour assurer l'immobilisation de la pièce souple 20 et la solidarisation de l'assemblage formé The fact of providing, in the lateral branches 12 of the clamp 11, two coaxial threaded bores 14 whose threading is continuous from one bore to the other, makes it possible to control the spacing of the clamp 11 while ensuring the locking of the screw fixing 40 since they act as a nut and a lock nut. When tightening and blocking the fixing screw 40, the threads of the bores 14 compress slightly and create a slight tightening of the two lateral branches 12 of the clamp 11 which is sufficient to immobilize the flexible part 20 and the joining of the formed assembly
les deux pièces 20 et 30 et la pince 11. the two parts 20 and 30 and the clamp 11.
On peut augmenter reffet de serrage en décalant angulairement très légèrement (de quelques degrés) le filetage entre les deux alésages 14. Par exemple, celui de la branche latérale 12 la plus éloignée de la tête 41 de la vis de fixation 40 peut être en avance de quelques degrés par rapport à celui de l'autre branche latérale 12. Ainsi, on accentue la compression au niveau des filetages et on augmente la force de It is possible to increase the tightening effect by angularly shifting very slightly (by a few degrees) the thread between the two bores 14. For example, that of the lateral branch 12 furthest from the head 41 of the fixing screw 40 may be in advance by a few degrees compared to that of the other lateral branch 12. Thus, the compression is accentuated at the level of the threads and the force of
compression sur la pièce souple 20. compression on the flexible part 20.
La figure 4 illustre un autre variante de réalisation du dispositif d'assemblage 10 de FIG. 4 illustrates another alternative embodiment of the assembly device 10 of
l'invention qui permet d'accentuer également cet effet de serrage de la pièce souple 20. the invention which also accentuates this tightening effect of the flexible part 20.
La branche latérale 12 qui est en regard de la pièce rigide 30 comporte autour de son alésage 14 un évidement 16 circulaire qui réduit la surface d'appui entre ces deux pièces. L'avantage qui en découle est un accroissement de la déformation possible du filetage dans cet alésage 14 lors du serrage de la vis de fixation 40 qui augmente de ce fait d'autant la force de compression sur la pièce souple 20. La pince 11 du dispositif d'assemblage 10 est réalisée de préférence en matière rigide The lateral branch 12 which is opposite the rigid part 30 comprises around its bore 14 a circular recess 16 which reduces the bearing surface between these two parts. The resulting advantage is an increase in the possible deformation of the thread in this bore 14 when the fixing screw 40 is tightened, which consequently increases the compression force on the flexible part 20. The clamp 11 of the assembly device 10 is preferably made of rigid material
comme le métal ou tout autre alliage métallique, avec ou sans traitement spécifique. like metal or any other metallic alloy, with or without specific treatment.
Cette pièce en forme de U est indépendante des pièces 20 et 30 et est rapportée This U-shaped part is independent of parts 20 and 30 and is attached
comme la vis de fixation 40.like the fixing screw 40.
Il apparaît clairement de cette description que l'invention permet d'obtenir un It is clear from this description that the invention makes it possible to obtain a
assemblage qui ne détériore pas la pièce souple 20, qui ne risque pas de se desserrer dans le temps ou suite à des contraintes mécaniques et thermiques sévères comme par exemple des vibrations et qui soit très facile à mettre en oeuvre dans diverses applications à un coût très limité par rapport aux gains obtenus. De plus, avec le dispositif d'assemblage de l'invention, l'assemblage est très simple et le risque de fissuration de la pièce souple qui existe lors du montage des inserts filetés est assembly which does not damage the flexible part 20, which does not risk loosening over time or following severe mechanical and thermal stresses such as for example vibrations and which is very easy to implement in various applications at a very low cost limited in relation to the gains obtained. In addition, with the assembly device of the invention, the assembly is very simple and the risk of cracking of the flexible part which exists during the mounting of the threaded inserts is
totalement supprimé.totally removed.
Il est important de préciser que la pièce souple 20 n'est pas forcément réalisée en matière plastique et que la pièce rigide 30 n'est pas forcément réalisée en métal. Toute autre matière peut convenir à condition qu'elle réponde à ces propriétés techniques, sachant qu'on entend par pièce souple une pièce déformable et par pièce rigide une It is important to specify that the flexible part 20 is not necessarily made of plastic and that the rigid part 30 is not necessarily made of metal. Any other material may be suitable provided that it meets these technical properties, knowing that a flexible part means a deformable part and a rigid part means
pièce non déformable.non-deformable part.
Dans la pratique, on peut citer un exemple d'application dans rindustrie automobile qui a son importance, à savoir la fixation d'une rampe d'injection sur un répartiteur, la pièce rigide 30 faisant partie de ce dernier et étant réalisée en matière plastique. On comprend aisément les contraintes mécaniques et thermiques que peuvent subir les organes d'assemblage dues notamment aux vibrations et aux variations importantes de température. De plus en plus, certaines pièces automobiles sont réalisées en matière In practice, one can cite an example of application in the automotive industry which is important, namely the fixing of an injection rail on a distributor, the rigid part 30 forming part of the latter and being made of plastic. . It is easy to understand the mechanical and thermal stresses that the assembly members can undergo due in particular to vibrations and significant variations in temperature. Increasingly, some auto parts are made of
synthétique pour une question de coût de réalisation et d'intégration de fonctions. synthetic for a question of cost of realization and integration of functions.
La présente invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais s'étend à toute modification et variante évidente pour un homme du métier. La forme et les The present invention is not limited to the embodiment described but extends to any modification and variant obvious to a person skilled in the art. The shape and
dimensions de la pince 11 peuvent bien entendu être adaptées aux pièces à assembler. dimensions of the clamp 11 can of course be adapted to the parts to be assembled.
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2792039B1 (en) | 2001-06-08 |
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