L'invention concerne un dispositif de fixation d'une planche de planche de bord sur une caisse de véhicule automobile.
En particulier, l'invention concerne un dispositif de fixation assurant la fixation d'une traverse de planche de bord à la traverse inférieure de baie ( T.I.B. ) d'un véhicule automobile. Ce point de fixation est classiquement appelé liaison T.I.B. .
La traverse de planche de bord, fixée entre les montants A du véhicule, participe à la fonction structurelle globale du véhicule et constitue le support d'un certain nombre de fonction du cockpit. En particulier, la traverse de planche de bord supporte la colonne de direction. De par un cahier des charges confort de conduite imposé par les constructeurs, la colonne de direction doit respecter une fréquence en vibration minimale. Pour atteindre la fréquence en vibration minimale imposée, une première solution consiste à sur-dimensionner la traverse par rapport au besoin de la fonction structurelle globale du véhicule. Cette solution est pénalisante d'un point de vue poids.
Une autre solution consiste à dimensionner la traverse par rapport au besoin de la fonction structurelle globale du véhicule, et à rajouter des points de fixation entre la traverse et la caisse du véhicule pour garantir la fréquence en vibration minimale imposée. La liaison T.I.B. constitue l'un de ces points de fixation supplémentaires. L'inconvénient de ce type de liaison est son accessibilité par l'opérateur devant monter la planche de bord pourvue de sa traverse sur le véhicule.
Pour pallier cet inconvénient, il existe des dispositifs de fixation automatique comprenant : - un pion de centrage solidaire d'un premier élément parmi la planche de bord et la caisse, et qui présente une portion d'engagement, et - une bague complémentaire dudit pion, reliée au deuxième élément parmi la planche de bord et la caisse, et comportant au moins un organe complémentaire prévu pour coopérer avec la portion d'engagement, de sorte que la bague et le pion de centrage peuvent s'engager mutuellement de façon axiale, et définissent ensemble une fixation.
Un tel dispositif est par exemple décrit dans le document FR 2 830 908. Ainsi, c'est par le positionnement de la planche de bord dans le véhicule que la fixation est réalisée sans nécessité, pour l'opérateur, d'accéder directement au dispositif de fixation.
Cependant, dans certains cas d'utilisation, l'effort de serrage obtenu par un dispositif de fixation du type décrit ci-dessus peut se révéler insuffisant. Cela est d'autant plus courant que la fréquence de vibration minimale imposée tend à augmenter dans les cahiers des charges.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient, tout en conservant au dispositif le caractère automatique ou, à tout le moins, actionnable à distance par l'opérateur.
A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif de fixation du type exposé précédemment, dans lequel le pion de centrage comporte une section filetée, et qui comporte un écrou complémentaire monté sur ladite section filetée, ledit écrou étant prévu pour bloquer sans jeu la bague dans sa position de fixation sur le pion de centrage, dans laquelle l'organe complémentaire et la portion d'engagement sont engagés mutuellement.
De préférence, la bague et le pion définissent ensemble une fixation à baïonnette.
De préférence encore, la portion d'engagement présente au moins un chemin de came formé sur sa périphérie, incliné par rapport à la direction axiale, l'organe complémentaire comprenant au moins un suiveur de came prévu pour s'engager dans ledit chemin de came, et en ce que la bague est montée sur le deuxième élément de façon à pouvoir tourner autour de son axe et à être rappelée élastiquement dans une position angulaire neutre par rapport audit axe.
Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'écrou de serrage est du type actionnable à distance.
Par exemple, l'écrou de serrage est du type pyrotechnique.
De façon avantageuse, l'écrou de serrage est formé intérieurement avec au moins un conduit creux, et contient une charge pyrotechnique, ainsi qu'au moins une bille déplaçable à l'intérieur dudit conduit sous l'effet de la combustion de la charge, la bille étant agencée de sorte que son déplacement produit un choc dans le conduit, et entraîne une rotation de l'écrou dans le sens du serrage.
En variante, l'écrou de serrage comprend un corps fixe par rapport au pion de centrage, une charge pyrotechnique, et un volant taraudé pouvant tourner par rapport audit corps fixe, agencés de façon que la combustion de la charge entraîne par effet de pression une rotation relative du volant par rapport au corps fixe dans le sens du serrage.
Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'écrou de serrage est du type à actionnement automatique, et comprend un corps fixe par rapport au pion de centrage, un volant taraudé pouvant tourner par rapport audit corps fixe, et un organe élastique de rappel en torsion, précontraint entre le corps fixe et le volant taraudé, l'actionnement de l'écrou étant déclenché par la libération de l'organe élastique, sous l'effet de la venue en position engagée de la bague et du pion.
Suivant d'autres caractéristiques d'un dispositif de fixation conforme à ce deuxième mode de réalisation : - le dispositif comprend un verrou monté sur le corps fixe de façon déplaçable axialement, entre une position de blocage de l'organe élastique dans un état précontraint, et une position de libération de l'organe élastique, le verrou étant agencé de façon à passer de sa position de blocage à sa position de libération sous l'effet de la venue en position engagée de la bague et du pion ; et - le dispositif comprend un dispositif de démultiplication par engrenages, interposé entre l'organe élastique et le volant.
Selon d'autres caractéristiques, optionnelles, de l'invention : - la bague est montée flottante radialement par rapport à l'axe d'engagement sur le deuxième élément, et le dispositif de fixation comprend des moyens de rappel élastique de la bague dans une position radiale neutre prédéterminée ; - la bague est montée dans un corps de support creux solidaire du deuxième élément, et bloquée axialement sans jeu par rapport à ce dernier ; - le pion de guidage est fixé sur le premier élément par vissage, au moyen d'un écrou démontable ; et - le pion de centrage est fixé sur la planche de bord, tandis que la bague complémentaire est montée sur la caisse.
Des modes particuliers de réalisation de l'invention vont maintenant être décrits plus en détails en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue schématique en perspective, montrant une traverse de planche de bord, une partie de caisse du véhicule, et un dispositif de fixation conforme à l'invention, en position de service, qui réalise la fixation de cette traverse à cette partie de caisse ; - la Figure 2 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif de fixation conforme à un premier mode de réalisation de l'invention, - la Figure 3 est une vue en coupe, dans un plan axial, du dispositif de la Figure 2, en position assemblée et serrée ; - la Figure 4 est une vue en coupe, dans le plan 44, du dispositif de la Figure 3 ; - la Figure 5 est une vue en coupe, dans le plan 55, du dispositif de la Figure 3 ;- la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 3, illustrant une variante de réalisation du contre-écrou de serrage ; - la Figure 7 est une vue en coupe, dans le plan 77, du dispositif de la Figure 6 ; - la Figure 8 est une vue en coupe, dans le plan 88, du dispositif de la Figure 6 ; - la Figure 9 est une vue en perspective éclatée d'un dispositif de fixation conforme à un deuxième mode de réalisation de l'invention ; et - la Figure 10 est une vue analogue à la Figure 3, représentant le dispositif de la Figure 9 en position assemblée et serrée.
Sur la Figure 1, on a représenté une traverse 1 de planche de bord, qui constitue un élément structurel (ou ossature) de la planche de bord, assurant la fixation de cette dernière à un élément structurel du véhicule.
L'élément structurel du véhicule, que l'on nommera de façon générique caisse ou partie de caisse , et auquel est fixée la traverse 1, est représenté sous la référence 3. Cet élément structurel 3 du véhicule est une traverse appelée Traverse Inférieure de Baie ou T.I.B. .
La fixation rigide de la traverse 1 sur la partie de caisse 3 est réalisée par au moins un dispositif de fixation 5 conforme à l'invention.
La traverse 1 est munie d'une patte de fixation 7, dite liaison T.I.B. , qui présente une partie d'appui et de fixation 9 tournée vers la partie de caisse 3, et au niveau de laquelle est réalisée la fixation par le dispositif 5.
Un seul dispositif de fixation 5 a été représenté sur la Figure, étant entendu que la traverse 1 est fixée en plusieurs points répartis sur la longueur de la traverse, de préférence en trois points, au moyen de dispositifs de fixation de préférence identiques ou analogues à celui représenté.
Sur la Figure 1, on a porté le système d'axes X, Y, Z, définissant l'orientation classique d'un véhicule, et dans lequel : - l'axe X est l'axe longitudinal du véhicule, orienté d'arrière en avant, - l'axe Y est l'axe transversal orienté de droite à gauche, et - l'axe Z est l'axe vertical orienté du bas vers le haut.
Dans la description qui va suivre, tous les termes d'orientation et de position s'entendront par rapport à ce système d'axes X, Y, Z.
Comme indiqué sur la Figure 1, le dispositif de fixation 5 possède un axe d'engagement dirigé sensiblement selon l'axe longitudinal X.
Par la suite, on supposera l'axe d'engagement et l'axe longitudinal X confondus.
En référence aux Figures 2 à 5, on va décrire le dispositif de fixation 5 selon un premier mode de réalisation de l'invention.
Le dispositif de fixation 5 comprend un corps de support 11 solidaire de la partie de caisse 3, une bague 13 montée dans le corps de support 11, un pion de centrage 15 complémentaire de la bague 13, un contre-écrou de serrage 17, et un écrou de démontage 19 assurant la fixation démontable du pion 15 sur la patte de fixation 7.
Le corps de support 11 a une forme générale cylindrique creuse, délimitée essentiellement par une paroi généralement cylindrique 21, et par deux parois annulaires transversales 23, 25 espacées axialement.
Le corps 11 est fixé à la partie de caisse 3 par des moyens de fixation rigides non représentés, qui peuvent être de tout type adapté.
La bague 13 a une forme générale de cylindre creux ayant une paroi extérieure 31 essentiellement cylindrique, dans laquelle sont formées des gorges périphériques 33, et une paroi intérieure 35 essentiellement cylindrique, sur laquelle sont formées en saillie une pluralité de dents radiales 37. Dans l'exemple représenté, ces dents radiales 37 sont de forme générale cylindrique et réparties régulièrement de façon circonférentielle.
La bague 13 est délimitée axialement par deux faces annulaires avant 38 et arrière 39.
La paroi intérieure 35 est formée, du côté de l'extrémité arrière, avec des languettes flexibles 40, réparties de façon périphérique, et inclinées légèrement vers l'intérieur par rapport au plan tangent à la paroi 35.
La bague 13 est montée de façon flottante dans le corps de support 11, avec possibilité de déplacements radiaux et de rotation autour de l'axe commun X.
En revanche, la bague 13 est bloquée sans jeu axial entre les parois annulaires 23, 25, les faces annulaires 38, 39 de la bague 13 venant en appui sur ces dernières.
La bague 13 est en outre reliée au corps de support 11, par l'intermédiaire de ressorts 41, ici au nombre de trois, répartis de façon circonférentielle.
Chacun des ressorts 41 est fixé, à une extrémité, à la bague 13, et à l'autre extrémité, au corps de support 11, de façon à solliciter élastiquement la bague 13 dans une position centrée sur l'axe X, à angle de rotation supposé nul par rapport à l'axe X. Cette position définit une position neutre de référence, telle que représentée sur les Figures 3 et 4.
Le pion de centrage 15 comprend un corps 51, de forme générale cylindrique complémentaire de la paroi intérieure 35 de la bague 13, ce corps 51 définissant une portion d'engagement avec la bague.
Le pion 15 présente en outre une pointe 53 essentiellement tronconique, située à l'extrémité avant du corps 51, la pointe 53 étant arrondie à son extrémité libre.
A l'arrière de la portion d'engagement 51, le pion de centrage 15 est doté d'une section filetée 55, et, en saillie vers l'arrière à partir de la section filetée 55, d'un téton fileté 57 de diamètre inférieur, complémentaire de l'écrou 19.
Le téton fileté 57 est engagé au travers d'une fenêtre 59 formée dans la partie d'appui 9 de la patte de fixation 7, de façon à faire saillie, vers l'arrière, dans un évidement de la planche de bord prévu pour donner un accès en vue du démontage de l'écrou 19.
La fixation du pion de centrage 15 sur la patte 7 est assurée par serrage de l'écrou 19 sur le téton 57, la partie d'appui 9 étant alors serrée entre l'écrou 19 et l'épaulement constitué de la face arrière de la section filetée 55.
Le corps 51 du pion de centrage 15 est formé avec des rampes hélicoïdales 58, identiques et réparties sur la périphérie du corps 51, de façon à coopérer chacune avec une dent respective 37.
Chaque rampe 58 débouche du côté de la pointe 53 par une entrée évasée.
La surface périphérique du corps 51 est en outre formée avec des crans d'arrêt 59, dans lesquels débouchent les rampes 58 respectives, du côté opposé à l'entrée. Chaque cran d'arrêt 59 est orienté de façon circonférentielle et peut recevoir à engagement la dent respective 37, pour assurer un blocage axial mutuel, avec jeu axial, de la bague 13 et du pion 15.
La rampe 58 et le cran d'arrêt 59 forment ensemble un chemin de came, et la dent correspondante 37 définit un suiveur de came.
Le corps 51 est formé avec une section crantée 60, située entre les crans d'arrêts 59 et la section filetée 55. La section crantée 60 est prévue pour coopérer avec les languettes 40 de la bague 13, afin d'assurer un maintien en position angulaire de la bague 13 par rapport au pion 15, lorsque les dents 37 parviennent en position d'engagement complet avec les crans d'arrêt correspondants 59.
Le contre-écrou 17 est prévu pour être serré contre la paroi annulaire arrière 25 du corps 11, afin de bloquer sans jeu la bague 13 et le pion de guidage 15 en engagement mutuel.
Le contre-écrou 17, qui est prépositionné sur la section filetée complémentaire 55 avant le montage de la planche de bord sur la partie de caisse, est du type actionnable à distance, de sorte que son serrage ne nécessite pas l'utilisation d'un outil de serrage à engager sur l'écrou.
Dans le mode de réalisation représenté, le contreécrou 17 est de type pyrotechnique, le serrage étant obtenu par mise à feu d'une charge pyrotechnique contenue dans l'écrou.
Comme cela peut être vu sur les Figures 3 et 5 , le contre-écrou 17 comporte un compartiment annulaire entourant l'évidement central taraudé du contre-écrou, compartiment à l'intérieur duquel est disposé la charge pyrotechnique 61.
Le contre-écrou 17 présente en outre des conduits 63 en arc de cercle qui contiennent chacun une bille 65. La bille 65 est de diamètre sensiblement égal à celui de la section du conduit 63, de façon à pouvoir se déplacer sans jeu le long du conduit, entre une position initiale en fond de conduit 63 et une position finale bloquée à l'autre extrémité du conduit. L'extrémité de fin de course de la bille est la partie du conduit située radialement le plus à l'extérieur, tandis que le fond est la partie radialement le plus à l'intérieur.
Le contre-écrou 17 est doté intérieurement de conduits de communication 67, reliant le compartiment contenant la charge 61 au fond des conduits respectifs 63, et de trous d'évents 69 reliant les conduits 63 respectifs à l'extérieur de l'écrou, du côté de l'extrémité de fin de course.
Le conduit 63 est formé intérieurement, du côté de son extrémité de fin de course, avec des crans 70 déformables plastiquement au passage de la bille, de façon à immobiliser et bloquer la bille dans sa position finale en butée dans le conduit à l'extrémité de fin de course, et pour empêcher un mouvement de rebond et un retour de la bille 65 vers le fond du conduit.
Les ensembles constitués d'un conduit 63, d'une bille 65, d'un conduit de communication 67, et d'un trou d'évent 69, sont tous identiques et répartis angulairement de façon régulière à l'intérieur du contre-écrou 17.
Chacun de ces ensembles a un fonctionnement identique lors du déclenchement de la charge pyrotechnique.
Ce fonctionnement est explicité ci-après.
Lorsque la charge pyrotechnique 61 est mise à feu, la combustion produit une brusque augmentation de la pression à l'intérieur du conduit communication 67 par dégagement gazeux, qui projette la bille 65 vers l'extrémité de la fin de course du conduit 63.
En fin de course de la bille 65, cette dernière percute l'extrémité du conduit et reste bloquée en position de butée, sous l'effet de rétention réalisé par les crans 70.
Dans cette position, le trou d'évent 69, qui débouche dans le conduit 63 légèrement en retrait par rapport à l'extrémité du conduit, est laissé au moins partiellement dégagé par la bille 65 (en traits mixtes sur la Figure 5). Ainsi, le gaz produit par la combustion peut s'échapper à l'extérieur de l'écrou, et la pression à l'intérieur du conduit 63 peut revenir au niveau de la pression atmosphérique.
L'effet conjugué des chocs des billes 65, ici au nombre de quatre, à l'extrémité de leur conduit respectif, se traduit par une rotation du contre-écrou 17 par réaction, et ainsi par un serrage du contre-écrou.
On comprend que la bague 13 et le pion de centrage 15 définissent ensemble une fixation à baïonnette, l'engagement mutuel de la bague et du pion étant réalisé : - premièrement, par un mouvement relatif hélicoïdal correspondant à l'engagement des dents 37 dans la rampe 38, et - deuxièmement, par un mouvement de rotation relative en sens inverse, de façon à réaliser un blocage axial de la bague 13 par rapport au pion 15, par engagement des dents 37 dans les crans 59.
On va maintenant décrire plus précisément le fonctionnement du dispositif de fixation 5 complet, tel qu'il est mis en u̇vre pour le montage de la planche de bord sur la caisse du véhicule.
Dans l'état initial, le pion de guidage 15 est fixé sur la patte de fixation 7 au moyen de l'écrou 19 , et muni de son contre-écrou 17, qui est prémonté sur la section filetée 55. De façon correspondante, le corps de support 11 est fixé sur la partie de caisse 3, la bague 13 étant montée flottante à l'intérieur du corps 11.
Le montage flottant de la bague 13 à l'intérieur du corps 11 permet de compenser les défauts d'alignement d'axes du pion 15 et de la bague 13, ces défauts d'alignement étant dus aux tolérances de montage et de fabrication des différentes pièces concernées.
A partir de cette configuration, le pion 15 est engagé axialement dans la bague 13.
L'alignement des axes est rétabli par déplacement radial de la bague 13 entre les parois annulaires 23, 25 du corps 11, et ce à l'encontre de l'effort de rappel exercé par les ressorts 41, qui sollicitent élastiquement la bague vers sa position neutre dans le corps.
L'engagement des dents 37 dans les rampes 58 correspondantes entraîne une rotation de la bague 13 autour de son axe à l'intérieur du corps 11, à l'encontre de l'effort de rappel des ressorts 41.
Lorsque l'on poursuit le mouvement d'engagement axial du pion 15 dans la bague 13, les dents 37 parviennent à l'entrée des crans correspondants 59, de sorte que la bague 13 est rappelée élastiquement vers sa position angulaire de référence par rotation autour de son axe.
Les dents 37 parviennent alors en fond de cran d'arrêt 59, ce qui assure un blocage axial avec jeu du pion 15 dans la bague 13.
On déclenche alors le serrage du contre-écrou 17 par mise à feu de la charge pyrotechnique 61 contenue dans ce dernier.
La mise à feu peut être réalisée à distance par tout moyen adapté, qui ne sera pas décrit ici.
La mise à feu de la charge pyrotechnique entraîne, comme cela a été vu précédemment, le vissage du contre-écrou 17 sur la section filetée 55 et ainsi, la venue en appui du contre-écrou 17 sur la paroi annulaire arrière 25 du corps 11.
Le serrage du contre-écrou 17 assure le blocage sans jeu des dents 37 dans les crans d'arrêts 59, donc le blocage sans jeu axial du pion de centrage 15 dans la bague 13, et par conséquent encore, de la patte de fixation 7 sur la partie de caisse 3.
En référence aux Figures 6 à 8, on va à présent décrire une variante de réalisation de l'invention, qui diffère du dispositif de fixation précédemment décrit uniquement par le contre-écrou 117 et par une section du pion de guidage 115 adaptée à ce contre-écrou.
En effet, le pion de guidage 115 diffère uniquement du pion décrit précédemment en ce qu'il présente, à l'arrière de la section filetée 55, une section cannelée 116, présentant ici quatre cannelures 118 réparties régulièrement de façon périphérique.
Le contre-écrou 117 comprend un corps fixe 120, un volant mobile taraudé 124, emboîté axialement dans le corps fixe 120 et monté sur la section filetée 55, et un bouchon annulaire 126 agencé entre le corps 120 et le volant 124.
Comme cela apparaît mieux sur les Figures 7 et 8, le corps fixe 120 comprend une couronne 132, des ailettes radiales 134, et des doigts radiaux 136. Les ailettes 134 et les doigts 136 font saillie vers l'intérieur de la couronne 132, les doigts étant décalés axialement vers l'arrière par rapport aux ailettes 134.
Les ailettes 134, au nombre de quatre dans l'exemple représenté, sont réparties régulièrement sur la périphérie intérieure de la couronne 132.
Les doigts 136 sont complémentaires des cannelures 118 et engagés dans ces dernières, de façon à immobiliser le corps fixe 120, en rotation et en coulissement axial vers l'avant, par rapport au pion de guidage 115.
Le volant 124 a un corps annulaire 142 formé intérieurement avec un taraudage correspondant à celui de la section filetée 55 du pion de guidage 115. Il comprend en outre des blocs 144 formés en saillie radiale vers l'extérieur à partir du corps annulaire 142.
Les blocs radiaux 144 sont, de façon correspondante aux ailettes 134, au nombre de quatre dans l'exemple représenté, et sont répartis régulièrement sur la périphérie extérieure du corps angulaire 142.
De la même façon que les ailettes 134 ont une surface radialement intérieure inscrite dans le cylindre défini par la surface extérieure du corps 142, les blocs radiaux 144 ont une surface radialement extérieure inscrite dans le cylindre défini par la surface intérieure de la couronne 132.
Ainsi, le volant 124 étant emboîté axialement dans le corps fixe 120, la surface radialement extérieure des blocs radiaux 144 fait contact avec la surface intérieure de la couronne 132, tandis que la surface radialement intérieure des ailettes 134 fait contact avec la surface périphérique extérieure du corps annulaire 142.
Chaque bloc radial 144 est engagé entre deux ailettes consécutives 134 avec possibilité de débattement angulaire autour de l'axe commun X entre ces deux ailettes 134.
Le corps annulaire 142 est formé avec une gorge annulaire 152, ouverte dans une direction axiale orientée vers l'arrière, c'est-à-dire vers le corps fixe 120, et dans laquelle est logée une charge pyrotechnique 61.
La gorge est obturée au niveau de l'ouverture périphérique arrière par le bouchon 126, qui est agencé et fixé dans le corps annulaire 142. Le bouchon 126 assure une étanchéité aux gaz produits par la combustion de la charge.
Comme cela est visible sur les Figures 7 et 8, montrant l'écrou 117 avant son actionnement, c'est-à-dire avant mise à feu de la charge pyrotechnique 61, un bloc radial 144 délimite, avec les deux ailettes 134 entre lesquelles il est engagé, un premier compartiment 156 de faible volume et un deuxième compartiment 158 de plus grand volume.
Dans cet état initial, le premier compartiment 156 communique avec la gorge annulaire 152 dans laquelle est logée la charge pyrotechnique 61 par un passage 160 formé dans le corps annulaire 142 (Figure 8).
Du côté de l'autre ailette 134, le deuxième compartiment 158 communique avec l'extérieur par un trou d'évent (non représenté).
Les contacts glissants entre, d'une part, les ailettes 134 et le corps annulaire 142, et d'autre part, les blocs radiaux 144 et la couronne 132, sont prévus pour assurer une étanchéité aux gaz de combustion produit par la mise à feu de la charge pyrotechnique 61.
On comprend qu'ainsi, lors de la mise à feu de la charge, les gaz de combustion sont émis au travers des passages 160 vers les premiers compartiments 156, en générant une surpression à l'intérieur de ces compartiments. Cette surpression provoque le déplacement en rotation des blocs radiaux 144 jusqu'à leur position de butée sur les ailettes suivantes 134 respectives, et ainsi, la rotation (dans le sens des aiguilles d'une montre dans l'exemple représenté) du volant 124 à l'intérieur du corps fixe 120.
Bien entendu, on choisira l'espacement angulaire entre deux ailettes consécutives et les dimensions des blocs radiaux, de telle façon à obtenir l'amplitude du mouvement de vissage qui convient pour assurer le serrage du contreécrou 117 sur le corps de support 11.
On comprend que la rotation du volant 124 s'accompagne d'un déplacement axial du volant 124 par rapport au corps fixe 120, dans le sens du serrage sur le corps de support 11 (vers la gauche de la Figure 6), les surfaces de contact du volant 124 et du corps fixe 120 étant adaptés pour permettre ce coulissement relatif.
En référence aux Figures 9 et 10, on va à présent décrire un deuxième mode de réalisation de l'invention, dans lequel l'écrou de serrage, prévu pour bloquer sans jeu la bague et le pion de centrage en engagement mutuel, est de type à déclenchement automatique.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif de fixation 205 comprend un corps de support 11 et une bague 13 identiques à ceux décrits précédemment, la bague 13 étant montée flottante dans le corps de support 11, de façon identique, par les moyens déjà décrits.
Le dispositif de fixation 205 comprend en outre un pion de centrage 215 analogue au pion de centrage 15 décrit précédemment, en ce qu'il comporte un corps 51 formant portion d'engagement, une pointe 53, une section filetée 55, un téton fileté 57, des rampes 58 formées sur le corps 51, et une section crantée 60.
De la même façon, le pion de centrage 215 est fixé sur la patte de fixation 7 au moyen d'un écrou de démontage 19, serré sur le téton fileté 57.
Le pion de guidage 215 diffère essentiellement du pion de guidage précédemment décrit en ce qu'il présente, entre la section filetée 55 et le téton fileté 57, un arbre effilé 220, et, entre la section filetée 55 et le corps 51, un épaulement annulaire 222.
L'arbre effilé 220 a une forme générale tronconique centrée sur l'axe X, dont la base de petite dimension est tournée vers l'arrière, c'est-à-dire du côté du téton 57.
Cet arbre 220 présente deux méplats 224 diamétralement opposés.
L'engagement mutuel du pion de centrage 215 et de la bague 13 est réalisé de la même façon que ce qui a été décrit pour le premier mode de réalisation de l'invention, et leur fonctionnement ne sera pas décrit à nouveau.
En revanche, le serrage axial dans la position mutuellement engagée du pion 215 et de la bague 13 est obtenu par des moyens sensiblement différents de ceux décrits précédemment, en l'occurrence par un contre-écrou 217 de type à actionnement automatique. Le serrage de ce contre écrou est obtenu sans organe de déclenchement extérieur au dispositif, de la façon explicitée ci-après.
Le contre-écrou 217 comprend un corps fixe 230, un volant taraudé 232, une cloche de déverrouillage 234, un verrou 236, un train d'engrenages 238, et un ressort de torsion 240 spiralé.
Le corps fixe 230 a une forme générale de cloche avec une paroi de fond 250, une paroi périphérique extérieure 251 essentiellement cylindrique, sur laquelle sont formées extérieurement en saillie des paires de barrettes axiales 253. Chaque paire de barrettes 253 définit entre elles un canal axial 255 de guidage du verrou 236.
Le corps fixe 230 présente en outre une paroi tubulaire centrale 257, engagée par complémentarité de forme sur l'arbre effilé 220. Le corps fixe 230 est ainsi bloqué sur le pion de guidage 215 axialement vers l'avant et en rotation.
Le corps fixe 230 comprend en outre une paroi intermédiaire 259 cylindrique, qui s'étend coaxialement entre la paroi extérieure 251 et la paroi centrale 257.
Un orifice 260 d'ancrage d'une première extrémité du ressort 240 est ménagé dans la paroi de fond 250.
Le ressort de torsion 240 est agencé dans le corps fixe 230 formant couvercle, entre la paroi intermédiaire 259 et la paroi extérieure 251.
Le volant 232 a une forme généralement tubulaire, et présente intérieurement une paroi centrale tubulaire 261 coaxiale, ayant un taraudage intérieur complémentaire de la section filetée 55.
Le volant comprend en outre une paroi extérieure cylindrique 263 coaxiale, et une paroi de fond annulaire 265 reliant la paroi centrale 261 à la paroi extérieure 263.
La paroi extérieure est formée intérieurement avec une denture périphérique 267.
Le volant taraudé 232 comprend en outre des plots 269, ici au nombre de six, en saillie axiale de la paroi de fond 265, et répartis régulièrement sur une même circonférence centrée sur l'axe X.
La cloche de déverrouillage 234 est formée essentiellement d'un fond annulaire 271, d'une paroi périphérique cylindrique 273 coaxiale, engagée par complémentarité de forme sur la paroi extérieure 263 du volant 232, de façon à pouvoir librement coulisser axialement sur cette dernière.
Dans la paroi périphérique 273, sont découpées trois pattes axiales 275 tournées vers le corps fixe 230, et réparties régulièrement de l'axe X. Chacune de ces pattes 275 est dotée, à son extrémité libre, d'une encoche 277 en L, débouchant axialement sur l'extrémité libre de la patte.
Le verrou 236 est formé essentiellement d'une couronne 281 engagée coaxialement sur la paroi extérieure 251 du corps fixe, de façon à pouvoir coulisser axialement sur cette dernière, et de barrettes 283 formées en saillie axiale à partir de la couronne 281.
Les barrettes 283 sont toutes parallèles, orientées vers le volant 232, et engagées chacune dans un canal de guidage 255 correspondant du corps fixe 230, de façon à pouvoir coulisser et être guidée axialement dans ce canal.
Chaque barrette 283 est formée, à son extrémité libre, avec une dent 285 axiale, complémentaire de la denture intérieure 267 du volant.
Les barrettes 283 et les dents 285 sont toutes de même longueur, de sorte que les dents 285 peuvent simultanément passer, par coulissement axial du verrou 236 sur le corps fixe 230, d'une position à une autre, parmi une position engagée dans la denture 267 et une position dégagée de cette dernière.
Le verrou 236 est en outre doté de trois tétons radiaux 287 correspondant aux encoches 277, prévus pour assurer avec elles, une fixation de type à baïonnette du verrou 236 sur la cloche 234.
Le train d'engrenages 238 comprend une roue dentée centrale 291 à denture extérieure, montée rotative coaxialement sur la paroi tubulaire centrale 261 du volant.
La roue centrale 291 présente un plot axial 293 d'ancrage de la deuxième extrémité du ressort de torsion 240.
Le train d'engrenage 238 comprend en outre six roues dentées intermédiaires 295, identiques, montées rotatives chacune sur un plot 269 respectif, et engrenant à la fois avec la roue centrale 291 et avec la denture 267 du volant.
Dans son état initial, c'est-à-dire préalablement à l'engagement du pion 215 dans la bague 13, l'écrou à déclenchement automatique 217 est dans la configuration décrite ci-après.
Le corps fixe 230 est immobilisé axialement et en rotation sur l'arbre effilé 220, l'écrou 19 étant serré sur le téton fileté 57 contre la patte de fixation 7.
Le fond annulaire 271 de la cloche 234, sur laquelle est fixé axialement le verrou 236, est espacé axialement de la paroi de fond 265 du volant.
Les dents 285 du verrou 236 sont alors engagées dans la denture 267 sur une longueur d'interférence inférieure ou égale à l'espacement entre le fond annulaire 271 de la cloche et la paroi de fond 265 du volant, et de préférence sur toute la longueur axiale des dents 285.
Dans cette configuration, le volant taraudé 232, qui est engagé sur la section filetée 55 du pion de guidage, est bloqué en rotation par rapport à ce dernier, par l'intermédiaire du verrou 236 et du corps fixe 230.
Le ressort de torsion 240 est précontraint en torsion, et sollicite en rotation la roue dentée centrale 291 autour de l'axe commun X.
On comprend que cette rotation de la roue dentée 291 est empêchée du fait du blocage en rotation du volant 232.
A partir de l'état initial explicité ci-dessus, le fonctionnement du dispositif est le suivant.
Au cours de l'engagement du pion de guidage 215 dans la bague 13, le fond annulaire 271 de la cloche parvient en butée sur la paroi annulaire 25 du corps de support 11.
La cloche 234 et le verrou 236 sont ainsi arrêtés axialement, tandis que le mouvement d'engagement axial du volant solidairement avec le pion de guidage 215 se poursuit.
Ce mouvement relatif s'accompagne du dégagement des dents 285 de la denture 267, jusqu'à la venue en butée de la paroi de fond 265 sur le fond annulaire 271.
Le dégagement complet des dents 285 vis-à-vis de la denture 267 libère en rotation le volant 232 par rapport au corps fixe 230, et ainsi, par rapport au pion de guidage 215.
Le ressort 240 jusqu'alors précontraint est libéré, et ainsi entraîne la roue centrale 291 en rotation. Le mouvement de rotation est démultiplié par le train d'engrenages 238, et transmis au volant taraudé 232.
Ce dernier est donc entraîné en rotation dans le sens du serrage, de sorte qu'il est vissé sur la section filetée 55 en produisant un serrage sur le corps fixe 11, et ainsi un blocage sans jeu du pion 215 dans la bague 13.
Comme cela est explicité ci-dessus, le vissage du contre écrou 217, plus précisément du volant taraudé 232, est obtenu automatiquement par l'engagement du pion de guidage 215 dans la bague 13. Le terme automatiquement s'entend sans intervention extérieure pour déclencher le serrage, ni opération spécifique de serrage s'ajoutant à l'opération d'engagement du pion dans la bague.
Il va de soi que l'écrou à déclenchement automatique qui vient d'être décrit peut être conçu suivant diverses formes reposant sur le même principe général.
En particulier, dans une autre forme de réalisation de l'invention, le contre-écrou 217 pourrait être simplifié par la suppression de la fonction de démultiplication du train d'engrenages 238.
Dans une telle forme de réalisation, la deuxième extrémité du ressort 240 est ancrée sur le volant taraudé 232 (ou sur une pièce solidaire en rotation du volant taraudé).
Cette forme alternative de réalisation se conçoit aisément à partir de la description qui a été faite précédemment, et n'a donc pas été représentée, ni ne sera décrite plus en détail.
L'invention qui vient d'être décrite selon plusieurs formes de réalisation particulières, permet d'obtenir une fixation fiable, avec un niveau de serrage satisfaisant, de pièces de grandes dimensions.
L'invention assure une telle fixation avec une compensation des éventuels désaxages entre les organes de fixation.
Ces avantages sont particulièrement importants dans le cadre de fabrications en grande série, et dans l'optique d'une automatisation de plus en plus poussée des opérations de montage.The invention relates to a device for attaching a dashboard to a body of a motor vehicle.
In particular, the invention relates to a fastening device ensuring the attachment of a dashboard cross member to the lower rail (TIB) of a motor vehicle. This point of attachment is conventionally called TIB bond.
The dashboard crossbar, fixed between the A-pillars of the vehicle, contributes to the overall structural function of the vehicle and constitutes the support for a certain number of functions of the cockpit. In particular, the dashboard crosspiece supports the steering column. By a specification of the driving comfort imposed by the manufacturers, the steering column must respect a minimum vibration frequency. To reach the minimum vibration frequency imposed, a first solution is to oversize the cross member in relation to the need for the overall structural function of the vehicle. This solution is penalizing from a weight point of view.
Another solution consists in dimensioning the cross member in relation to the need for the overall structural function of the vehicle, and in adding fixing points between the cross member and the vehicle body to guarantee the minimum vibration frequency imposed. The TIB link is one of these additional attachment points. The disadvantage of this type of connection is its accessibility by the operator to mount the dashboard provided with its cross member on the vehicle.
To overcome this drawback, there are automatic fixing devices comprising: a centering pin secured to a first element among the dashboard and the body, and which has an engagement portion, and a ring complementary to said counter connected to the second element of the dashboard and the body, and comprising at least one complementary member adapted to cooperate with the engagement portion, so that the ring and the centering pin can engage each other axially, and together define a fixation.
Such a device is for example described in the document FR 2 830 908. Thus, it is by the positioning of the dashboard in the vehicle that the fixing is carried out without necessity, for the operator, to directly access the device of fixation.
However, in some cases of use, the clamping force obtained by a fixing device of the type described above may be insufficient. This is all the more common as the minimum vibration frequency imposed tends to increase in the specifications.
The object of the invention is to overcome this disadvantage, while keeping the device automatic or, at the very least, operable remotely by the operator.
For this purpose, the subject of the invention is a fixing device of the type set out above, in which the centering pin has a threaded section, and which comprises a complementary nut mounted on said threaded section, said nut being provided for blocking without play. the ring in its position of attachment to the centering pin, wherein the complementary member and the engagement portion are mutually engaged.
Preferably, the ring and the pin together define a bayonet attachment.
More preferably, the engagement portion has at least one cam path formed on its periphery, inclined with respect to the axial direction, the complementary member comprising at least one cam follower adapted to engage in said cam path , and in that the ring is mounted on the second member so as to be rotatable about its axis and to be elastically biased in a neutral angular position with respect to said axis.
According to a first embodiment of the invention, the clamping nut is of the type operable remotely.
For example, the clamping nut is of the pyrotechnic type.
Advantageously, the clamping nut is formed internally with at least one hollow conduit, and contains a pyrotechnic charge, as well as at least one ball displaceable inside said conduit under the effect of the combustion of the charge, the ball being arranged so that its displacement produces a shock in the conduit, and causes a rotation of the nut in the direction of tightening.
In a variant, the clamping nut comprises a fixed body with respect to the centering pin, a pyrotechnic charge, and a tapped flywheel rotatable with respect to said fixed body, arranged so that the combustion of the charge causes the pressure effect to relative rotation of the flywheel relative to the fixed body in the tightening direction.
According to a second embodiment of the invention, the clamping nut is of the self-actuating type, and comprises a fixed body relative to the centering pin, a tapped flywheel rotatable with respect to said fixed body, and an elastic member torsion return, prestressed between the fixed body and the threaded wheel, the actuation of the nut being triggered by the release of the elastic member, under the effect of the coming into the engaged position of the ring and the pin.
According to other features of a fastening device according to this second embodiment: the device comprises a latch mounted on the axially displaceable fixed body, between a locking position of the elastic member in a prestressed state, and a release position of the elastic member, the latch being arranged to move from its locking position to its release position under the effect of the coming into the engaged position of the ring and the pin; and the device comprises a device for gear reduction, interposed between the elastic member and the flywheel.
According to other, optional features of the invention: the ring is mounted floating radially with respect to the axis of engagement on the second element, and the fixing device comprises means for elastic return of the ring in a predetermined neutral radial position; - The ring is mounted in a hollow support body secured to the second member, and locked axially without play relative to the latter; - The guide pin is fixed on the first element by screwing, by means of a removable nut; and - the centering pin is fixed on the dashboard, while the complementary ring is mounted on the body.
Particular embodiments of the invention will now be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which: - Figure 1 is a schematic perspective view, showing a dashboard cross member, a body part of the vehicle , and a fixing device according to the invention, in the operating position, which carries out the attachment of this cross member to this body part; FIG. 2 is an exploded perspective view of a fastening device according to a first embodiment of the invention, FIG. 3 is a sectional view, in an axial plane, of the device of FIG. 2, in an assembled and tight position; - Figure 4 is a sectional view in the plane 44 of the device of Figure 3; 5 is a sectional view, in plane 55, of the device of FIG. 3; FIG. 6 is a view similar to FIG. 3, illustrating an alternative embodiment of the clamping nut; FIG. - Figure 7 is a sectional view in the plane 77 of the device of Figure 6; - Figure 8 is a sectional view in the plane 88 of the device of Figure 6; - Figure 9 is an exploded perspective view of a fastening device according to a second embodiment of the invention; and - Figure 10 is a view similar to Figure 3, showing the device of Figure 9 in the assembled and tightened position.
In Figure 1, there is shown a cross member 1 dashboard, which is a structural element (or frame) of the dashboard, ensuring the attachment of the latter to a structural element of the vehicle.
The structural element of the vehicle, which will be generically called body or body part, and to which is fixed the cross 1, is represented under the reference 3. This structural element 3 of the vehicle is a crossbar called Inferior Traverse Bay or TIB.
The rigid attachment of the cross member 1 on the body part 3 is achieved by at least one fastening device 5 according to the invention.
The cross-member 1 is provided with a fastening lug 7, referred to as the TIB connection, which has a bearing and fastening portion 9 facing towards the body portion 3, and at which the fixing is achieved by the device 5.
A single fastening device 5 has been shown in the Figure, it being understood that the cross-member 1 is fastened at several points distributed over the length of the cross-member, preferably at three points, by means of fixing devices which are preferably identical or similar to the one represented.
In FIG. 1, the system of X, Y, Z axes defining the conventional orientation of a vehicle has been carried, and in which: the X axis is the longitudinal axis of the vehicle, oriented rearwardly; forward, - the Y axis is the transverse axis oriented from right to left, and - the Z axis is the vertical axis oriented from bottom to top.
In the description which follows, all the terms of orientation and position will be understood with respect to this system of axes X, Y, Z.
As indicated in FIG. 1, the fixing device 5 has an engagement axis directed substantially along the longitudinal axis X.
Subsequently, we will assume the axis of engagement and the longitudinal axis X together.
With reference to Figures 2 to 5, the fixing device 5 according to a first embodiment of the invention will be described.
The fixing device 5 comprises a support body 11 secured to the body part 3, a ring 13 mounted in the support body 11, a centering pin 15 complementary to the ring 13, a clamping nut 17, and a disassembly nut 19 ensuring the removable attachment of the pin 15 on the fixing lug 7.
The support body 11 has a generally hollow cylindrical shape, delimited essentially by a generally cylindrical wall 21, and by two transverse annular walls 23, 25 spaced axially.
The body 11 is fixed to the body portion 3 by rigid fastening means not shown, which can be of any suitable type.
The ring 13 has the general shape of a hollow cylinder having an essentially cylindrical outer wall 31, in which peripheral grooves 33 are formed, and an essentially cylindrical inner wall 35, on which a plurality of radial teeth 37 are formed. In the example shown, these radial teeth 37 are generally cylindrical in shape and regularly distributed circumferentially.
The ring 13 is delimited axially by two annular front faces 38 and rear 39.
The inner wall 35 is formed on the rear end side with flexible tongues 40 distributed peripherally and inclined slightly inward with respect to the plane tangential to the wall 35.
The ring 13 is floatingly mounted in the support body 11, with the possibility of radial displacements and rotation around the common axis X.
On the other hand, the ring 13 is blocked without axial clearance between the annular walls 23, 25, the annular faces 38, 39 of the ring 13 bearing on these latter.
The ring 13 is further connected to the support body 11, by means of springs 41, here three in number, distributed circumferentially.
Each of the springs 41 is fixed at one end to the ring 13, and at the other end to the support body 11, so as to elastically urge the ring 13 in a position centered on the X axis, at an angle of rotation assumed to be zero with respect to the axis X. This position defines a reference neutral position, as represented in FIGS. 3 and 4.
The centering pin 15 comprises a body 51 of generally cylindrical shape complementary to the inner wall 35 of the ring 13, this body 51 defining an engagement portion with the ring.
The pin 15 further has an essentially frustoconical tip 53 located at the front end of the body 51, the tip 53 being rounded at its free end.
At the rear of the engagement portion 51, the centering pin 15 is provided with a threaded section 55, and, projecting rearwardly from the threaded section 55, with a threaded stud 57 of diameter lower, complementary to the nut 19.
The threaded stud 57 is engaged through a window 59 formed in the bearing portion 9 of the fastening tab 7, so as to protrude rearwardly in a recess of the dashboard provided to give access to disassemble the nut 19.
The fixing of the centering pin 15 on the lug 7 is ensured by clamping the nut 19 on the stud 57, the bearing portion 9 then being clamped between the nut 19 and the shoulder constituted by the rear face of the threaded section 55.
The body 51 of the centering pin 15 is formed with helical ramps 58, identical and distributed over the periphery of the body 51, so as to cooperate each with a respective tooth 37.
Each ramp 58 opens on the side of the tip 53 by a flared entrance.
The peripheral surface of the body 51 is furthermore formed with locking notches 59 into which the respective ramps 58 open on the opposite side to the inlet. Each detent 59 is circumferentially oriented and can engage the respective tooth 37 to provide mutual axial locking, with axial clearance, of the ring 13 and the pin 15.
The ramp 58 and the detent 59 together form a cam path, and the corresponding tooth 37 defines a cam follower.
The body 51 is formed with a notched section 60, located between the notches of the stops 59 and the threaded section 55. The notched section 60 is provided to cooperate with the tongues 40 of the ring 13, to ensure a holding position angular of the ring 13 relative to the pin 15, when the teeth 37 reach the fully engaged position with the corresponding detents 59.
The locknut 17 is provided to be clamped against the rear annular wall 25 of the body 11, in order to lock without play the ring 13 and the guide pin 15 in mutual engagement.
The lock nut 17, which is prepositioned on the complementary threaded section 55 before mounting the dashboard on the body part, is of the remote-actuatable type, so that its clamping does not require the use of a clamping tool to engage the nut.
In the embodiment shown, the counter-nut 17 is of pyrotechnic type, the clamping being obtained by firing a pyrotechnic charge contained in the nut.
As can be seen in FIGS. 3 and 5, the counter-nut 17 includes an annular compartment surrounding the tapped central recess of the counter-nut, the compartment inside which the pyrotechnic charge 61 is placed.
The counter-nut 17 also has ducts 63 in an arc which each contain a ball 65. The ball 65 is of diameter substantially equal to that of the section of the duct 63, so as to be able to move without play along the led, between an initial position at the bottom of the duct 63 and a final position locked at the other end of the duct. The end-of-travel end of the ball is the radially outermost part of the pipe, while the bottom is the radially innermost part.
The counter-nut 17 is internally provided with communication conduits 67, connecting the compartment containing the charge 61 to the bottom of the respective ducts 63, and vent holes 69 connecting the respective ducts 63 to the outside of the nut, the side of end of stroke end.
The duct 63 is formed internally, on the end-of-stroke end side, with notches 70 which are plastically deformable when the ball passes, so as to immobilize and lock the ball in its final position abutting the duct at the end. end of stroke, and to prevent a rebound movement and a return of the ball 65 to the bottom of the conduit.
The assemblies consisting of a duct 63, a ball 65, a communication duct 67, and a vent hole 69 are all identical and regularly distributed angularly inside the counter nut. 17.
Each of these sets has an identical operation when triggering the pyrotechnic charge.
This operation is explained below.
When the pyrotechnic charge 61 is ignited, the combustion produces a sharp increase in the pressure inside the communication duct 67 by gas evolution, which projects the ball 65 towards the end of the end of the duct 63.
At the end of the run of the ball 65, the latter hits the end of the duct and remains locked in the stop position, under the retention effect made by the notches 70.
In this position, the vent hole 69, which opens into the duct 63 slightly recessed relative to the end of the duct, is left at least partially cleared by the ball 65 (in phantom in Figure 5). Thus, the gas produced by the combustion can escape outside the nut, and the pressure inside the duct 63 can return to the level of the atmospheric pressure.
The combined effect of the shocks of the balls 65, here four in number, at the end of their respective ducts, results in a rotation of the lock nut 17 by reaction, and thus by a tightening of the lock nut.
It is understood that the ring 13 and the centering pin 15 together define a bayonet attachment, the mutual engagement of the ring and the pin being made: - firstly, by a relative helical movement corresponding to the engagement of the teeth 37 in the ramp 38, and - second, by a relative rotational movement in the opposite direction, so as to achieve an axial locking of the ring 13 relative to the pin 15, by engagement of the teeth 37 in the notches 59.
We will now describe more precisely the operation of the complete fixing device 5, as it is implemented for mounting the dashboard on the vehicle body.
In the initial state, the guiding pin 15 is fixed on the fixing lug 7 by means of the nut 19, and provided with its counter-nut 17, which is pre-assembled on the threaded section 55. Correspondingly, the support body 11 is fixed on the body part 3, the ring 13 being mounted floating inside the body 11.
The floating mounting of the ring 13 inside the body 11 compensates for axis alignment defects of the pin 15 and the ring 13, these misalignments being due to the mounting and manufacturing tolerances of the different parts concerned.
From this configuration, the pin 15 is engaged axially in the ring 13.
The alignment of the axes is restored by radial displacement of the ring 13 between the annular walls 23, 25 of the body 11, and this against the return force exerted by the springs 41, which resiliently urge the ring towards its neutral position in the body.
The engagement of the teeth 37 in the corresponding ramps 58 causes rotation of the ring 13 about its axis inside the body 11, against the return force of the springs 41.
When continuing the movement of axial engagement of the pin 15 in the ring 13, the teeth 37 reach the inlet of the corresponding notches 59, so that the ring 13 is elastically biased towards its reference angular position by rotation around of its axis.
The teeth 37 then reach the bottom of the catch 59, which ensures axial locking with play of the pin 15 in the ring 13.
The tightening of the locknut 17 is then triggered by firing the pyrotechnic charge 61 contained in the latter.
The firing can be carried out remotely by any suitable means, which will not be described here.
The firing of the pyrotechnic charge causes, as has been seen above, the screwing of the locknut 17 on the threaded section 55 and thus, the coming into abutment against the nut 17 on the rear annular wall 25 of the body 11 .
The tightening of the locknut 17 ensures that the teeth 37 are free from slack in the notches of stops 59, thus blocking without axial play of the centering pin 15 in the ring 13, and consequently again, of the fixing lug 7. on the cashier part 3.
With reference to FIGS. 6 to 8, an alternative embodiment of the invention will now be described, which differs from the fixing device previously described solely by the lock nut 117 and by a section of the guide pin 115 adapted to this against -nut.
Indeed, the guide pin 115 differs only from the pin described above in that it has, at the rear of the threaded section 55, a grooved section 116, here having four splines 118 regularly distributed peripherally.
The counter-nut 117 comprises a fixed body 120, a tapped movable flywheel 124, axially fitted into the fixed body 120 and mounted on the threaded section 55, and an annular plug 126 arranged between the body 120 and the flywheel 124.
As best seen in FIGS. 7 and 8, the fixed body 120 comprises a crown 132, radial fins 134, and radial fingers 136. The fins 134 and the fingers 136 project inwardly from the crown 132. fingers being offset axially rearwardly relative to the fins 134.
The fins 134, four in number in the example shown, are evenly distributed on the inner periphery of the ring 132.
The fingers 136 are complementary to the grooves 118 and engaged in the latter, so as to immobilize the fixed body 120, in rotation and in axial sliding forward, with respect to the guide pin 115.
The flywheel 124 has an annular body 142 formed internally with a thread corresponding to that of the threaded section 55 of the guide pin 115. It further comprises blocks 144 formed projecting radially outwardly from the annular body 142.
The radial blocks 144 are correspondingly to the fins 134, four in number in the example shown, and are evenly distributed on the outer periphery of the angular body 142.
In the same way that the fins 134 have a radially inner surface inscribed in the cylinder defined by the outer surface of the body 142, the radial blocks 144 have a radially outer surface inscribed in the cylinder defined by the inner surface of the crown 132.
Thus, the flywheel 124 being fitted axially in the fixed body 120, the radially outer surface of the radial blocks 144 makes contact with the inner surface of the ring 132, while the radially inner surface of the fins 134 makes contact with the outer peripheral surface of the ring body 142.
Each radial block 144 is engaged between two consecutive fins 134 with the possibility of angular displacement around the common axis X between these two fins 134.
The annular body 142 is formed with an annular groove 152, open in a rearward axial direction, that is to say towards the fixed body 120, and in which is housed a pyrotechnic charge 61.
The groove is closed at the rear peripheral opening by the plug 126, which is arranged and fixed in the annular body 142. The plug 126 provides a seal to the gases produced by the combustion of the load.
As can be seen in FIGS. 7 and 8, showing the nut 117 before it is actuated, that is to say before firing the pyrotechnic charge 61, a radial block 144 delimits, with the two fins 134 between which it is engaged, a first compartment 156 of small volume and a second compartment 158 of larger volume.
In this initial state, the first compartment 156 communicates with the annular groove 152 in which is housed the pyrotechnic charge 61 by a passage 160 formed in the annular body 142 (Figure 8).
On the side of the other fin 134, the second compartment 158 communicates with the outside through a vent hole (not shown).
The sliding contacts between, on the one hand, the fins 134 and the annular body 142, and on the other hand, the radial blocks 144 and the ring 132, are provided to ensure a seal to the combustion gases produced by the firing the pyrotechnic charge 61.
It is thus understood that, during the firing of the charge, the combustion gases are emitted through the passages 160 to the first compartments 156, generating an overpressure inside these compartments. This overpressure causes the rotational displacement of the radial blocks 144 to their abutment position on the respective following fins 134, and thus, the rotation (in the clockwise direction in the example shown) of the flywheel 124 to the inside of the fixed body 120.
Of course, the angular spacing between two consecutive fins and the dimensions of the radial blocks will be chosen, so as to obtain the amplitude of the screwing movement which is suitable for ensuring the tightening of the counter-nut 117 on the support body 11.
It is understood that the rotation of the flywheel 124 is accompanied by an axial displacement of the flywheel 124 relative to the fixed body 120, in the tightening direction on the support body 11 (to the left of Figure 6), the surfaces of contact of the steering wheel 124 and the fixed body 120 being adapted to allow this relative sliding.
With reference to FIGS. 9 and 10, a second embodiment of the invention will now be described, in which the clamping nut, intended to lock the ring and the centering pin in mutual engagement without play, is of the type with automatic release.
In this embodiment, the fixing device 205 comprises a support body 11 and a ring 13 identical to those described above, the ring 13 being mounted floating in the support body 11, identically, by the means already described.
The fixing device 205 further comprises a centering pin 215 similar to the centering pin 15 described above, in that it comprises a body 51 forming an engagement portion, a point 53, a threaded section 55, a threaded stud 57 , ramps 58 formed on the body 51, and a notched section 60.
In the same way, the centering pin 215 is fixed on the fixing lug 7 by means of a disassembly nut 19, tightened on the threaded stud 57.
The guide pin 215 differs essentially from the guide pin previously described in that it has, between the threaded section 55 and the threaded stud 57, a tapered shaft 220, and, between the threaded section 55 and the body 51, a shoulder ring 222.
The tapered shaft 220 has a generally frustoconical shape centered on the X axis, the small base of which is turned towards the rear, that is to say on the side of the pin 57.
This shaft 220 has two flats 224 diametrically opposed.
The mutual engagement of the centering pin 215 and the ring 13 is performed in the same way as described for the first embodiment of the invention, and their operation will not be described again.
In contrast, the axial clamping in the mutually engaged position of the pin 215 and the ring 13 is obtained by means substantially different from those described above, in this case by a lock nut 217 of the automatic type. The tightening of this nut is obtained without external trigger member to the device, as explained below.
Locknut 217 includes a fixed body 230, a threaded flywheel 232, an unlocking bell 234, a latch 236, a gear train 238, and a twist spring 240 spiral.
The fixed body 230 has a generally bell-shaped shape with a bottom wall 250, an essentially cylindrical outer circumferential wall 251, on which are outwardly projecting pairs of axial bars 253. Each pair of bars 253 defines between them an axial channel. 255 for guiding the lock 236.
The fixed body 230 further has a central tubular wall 257, which is integrally engaged on the tapered shaft 220. The fixed body 230 is thus locked on the guide pin 215 axially forwardly and in rotation.
The fixed body 230 further comprises an intermediate wall 259 cylindrical, which extends coaxially between the outer wall 251 and the central wall 257.
An anchoring orifice 260 of a first end of the spring 240 is formed in the bottom wall 250.
The torsion spring 240 is arranged in the fixed body 230 forming a cover, between the intermediate wall 259 and the outer wall 251.
The flywheel 232 has a generally tubular shape, and internally has a coaxial central tubular wall 261, having an internal thread complementary to the threaded section 55.
The flywheel further comprises a cylindrical outer wall 263 coaxial, and an annular bottom wall 265 connecting the central wall 261 to the outer wall 263.
The outer wall is internally formed with a peripheral toothing 267.
The tapped wheel 232 further comprises studs 269, here six in number, projecting axially from the bottom wall 265, and regularly distributed on the same circumference centered on the axis X.
The unlocking bell 234 is essentially formed of an annular bottom 271, a cylindrical peripheral wall 273 coaxial, formally engaged on the outer wall 263 of the flywheel 232, so as to be able to slide axially on the latter.
In the peripheral wall 273, are cut three axial tabs 275 facing the fixed body 230, and evenly distributed on the axis X. Each of these tabs 275 is provided at its free end with a notch 277 L, opening axially on the free end of the tab.
The lock 236 is formed essentially of a ring 281 engaged coaxially on the outer wall 251 of the fixed body, so as to slide axially on the latter, and bars 283 formed in axial projection from the ring 281.
The bars 283 are all parallel, facing the flywheel 232, and each engaged in a guide channel 255 corresponding to the fixed body 230, so as to slide and be guided axially in this channel.
Each bar 283 is formed, at its free end, with an axial tooth 285 complementary to the internal toothing 267 of the flywheel.
The bars 283 and the teeth 285 are all of the same length, so that the teeth 285 can simultaneously pass, by axial sliding of the lock 236 on the fixed body 230, from one position to another, from a position engaged in the toothing. 267 and an unobstructed position of the latter.
The lock 236 is further provided with three radial pins 287 corresponding to the notches 277, provided to provide with them a bayonet-type fastening of the lock 236 on the bell 234.
The gear train 238 comprises a central toothed gear 291 with external teeth rotatably mounted coaxially on the central tubular wall 261 of the flywheel.
The central wheel 291 has an axial stud 293 for anchoring the second end of the torsion spring 240.
The gear train 238 further comprises six identical intermediate gearwheels 295, each rotatably mounted on a respective pad 269, and meshing with both the center wheel 291 and with the toothing 267 of the flywheel.
In its initial state, that is to say prior to the engagement of the pin 215 in the ring 13, the automatic release nut 217 is in the configuration described below.
The fixed body 230 is immobilized axially and in rotation on the tapered shaft 220, the nut 19 being tightened on the threaded stud 57 against the fixing lug 7.
The annular bottom 271 of the bell 234, on which the lock 236 is axially fixed, is spaced axially from the bottom wall 265 of the flywheel.
The teeth 285 of the lock 236 are then engaged in the toothing 267 over an interference length less than or equal to the spacing between the annular bottom 271 of the bell and the bottom wall 265 of the flywheel, and preferably over the entire length. axial of the teeth 285.
In this configuration, the threaded flywheel 232, which is engaged on the threaded section 55 of the guide pin, is locked in rotation with respect to the latter, by means of the lock 236 and the fixed body 230.
The torsion spring 240 is prestressed in torsion, and urges the central gear 291 around the common axis X in rotation.
It is understood that this rotation of the toothed wheel 291 is prevented due to the rotational locking of the flywheel 232.
From the initial state explained above, the operation of the device is as follows.
During the engagement of the guiding pin 215 in the ring 13, the annular bottom 271 of the bell abuts against the annular wall 25 of the support body 11.
The bell 234 and the lock 236 are thus stopped axially, while the movement of axial engagement of the flywheel integrally with the guide pin 215 is continued.
This relative movement is accompanied by the release of the teeth 285 of the toothing 267, until the abutment of the bottom wall 265 on the annular bottom 271.
The complete clearance of the teeth 285 vis-à-vis the toothing 267 releases the flywheel 232 in rotation relative to the fixed body 230, and thus, relative to the guide pin 215.
The spring 240 previously prestressed is released, and thus drives the central wheel 291 in rotation. The rotational movement is multiplied by the gear train 238, and transmitted to the threaded flywheel 232.
The latter is thus rotated in the tightening direction, so that it is screwed onto the threaded section 55 by producing a clamping on the fixed body 11, and thus a clearance free play of the pin 215 in the ring 13.
As explained above, the screwing of the lock nut 217, more precisely of the threaded flywheel 232, is obtained automatically by the engagement of the guide pin 215 in the ring 13. The term automatically means without external intervention to trigger the tightening, or specific tightening operation adding to the engagement operation of the pin in the ring.
It goes without saying that the self-triggering nut just described can be designed in various forms based on the same general principle.
In particular, in another embodiment of the invention, the lock-nut 217 could be simplified by eliminating the gear reduction function of the gear train 238.
In such an embodiment, the second end of the spring 240 is anchored on the threaded flywheel 232 (or on an integral part in rotation of the threaded wheel).
This alternative form of embodiment is easily conceived from the description which has been made previously, and has not been shown, nor will be described in more detail.
The invention which has just been described according to several particular embodiments, provides a reliable attachment, with a satisfactory level of clamping, large parts.
The invention provides such a fixing with a compensation of any offsets between the fasteners.
These advantages are particularly important in the context of large-scale manufacturing, and in view of an increasingly sophisticated automation of assembly operations.
REVENDICATIONS
1. Dispositif de fixation d'une planche de bord sur une caisse de véhicule automobile, comprenant : - un pion de centrage (15 ; 115 ; 215) solidaire d'un premier élément parmi la planche de bord (1) et- la caisse (3), et qui présente une portion d'engagement (51), et - une bague (13) complémentaire dudit pion, reliée au deuxième élément parmi la planche de bord et la caisse, et comportant au moins un organe complémentaire (37) prévu pour coopérer avec la portion d'engagement (51), de sorte que la bague (13) et le pion de centrage (15 ; 115 ; 215) peuvent s'engager mutuellement de façon axiale (X), et définissent ensemble une fixation, caractérisé en ce que le pion de centrage (15 ; 115 ; 215) comporte une section filetée (55), et le dispositif (5 ; 205) comporte un écrou complémentaire (17 ; 117 ;217)monté sur ladite section filetée, ledit écrou étant prévu pour bloquer sans jeu la bague (13) dans sa position de fixation sur le pion de centrage (15 ; 115 ; 215), dans laquelle l'organe complémentaire (37) et la portion d'engagement (51) sont engagés mutuellement. 1. Device for attaching a dashboard to a motor vehicle body, comprising: - a centering pin (15; 115; 215) integral with a first element among the dashboard (1) and the body (3), and which has an engagement portion (51), and - a ring (13) complementary to said pin, connected to the second element of the dashboard and the body, and comprising at least one complementary member (37) provided to cooperate with the engagement portion (51), so that the ring (13) and the centering pin (15; 115; 215) can axially mutually engage (X), and together define a fixation characterized in that the centering pin (15; 115; 215) has a threaded section (55), and the device (5; 205) has a complementary nut (17; 117; 217) mounted on said threaded section, said nut being provided to lock the ring (13) without play in its fixing position on the centering pin (15; 115; 215), wherein the complementary member (37) and the engagement portion (51) are mutually engaged.