FR3104218A1

FR3104218A1 - Vis à embout de guidage

Info

Publication number: FR3104218A1
Application number: FR1914001A
Authority: FR
Inventors: Jerome Lemoine
Original assignee: Renault SAS
Current assignee: Renault SAS
Priority date: 2019-12-10
Filing date: 2019-12-10
Publication date: 2021-06-11
Anticipated expiration: 2039-12-10
Also published as: FR3104218B1

Abstract

L’invention a pour objet une vis de fixation dotée d’un embout de guidage.Selon l’invention, ladite vis comporte un embout de guidage amovible à l’une de ses extrémités, de sorte que ledit embout puisse être retiré une fois que la vis a été montée sur une structure. Figure pour l’abrégé : Fig. 1

Description

Vis à embout de guidage

La présente invention concerne une vis de fixation dotée d’un embout de guidage.

Actuellement, afin de faciliter l’insertion d’un écrou sur une vis, ou bien pour faciliter l’insertion d’une vis dans une ouverture, il existe des vis dotées d’une extrémité de guidage. L’utilisation de ce type de vis permet de réduire considérablement le temps nécessaire au vissage en supprimant notamment des phases de tâtonnement pour introduire la vis dans une ouverture ou sur un écrou. Ces vis, également appelées vis à bout pilote, sont des vis similaires à des vis de fixation classiques mais qui sont en plus dotées d’une extrémité de guidage faisant partie intégrante desdites vis et qui est donc indissociable de celles-ci.

Or, cette extrémité de guidage une fois qu’elle a servi à faciliter l’insertion de la vis dans une ouverture, n’a plus aucune fonction lorsque ladite vis a été fixée à la structure. Elle constitue donc, d’une part une masse inutile, et d’autre part un volume encombrant. Ces deux aspects sont particulièrement dommageables notamment dans les domaines de l’automobile, de l’aéronautique et du ferroviaire, pour lesquels l’allégement et le gain de place sont des objectifs prioritaires.

Une vis selon l’invention possède un embout de guidage qui permet de s’affranchir des inconvénients rencontrés dans l’état de la technique.

L’invention a pour objet une vis de fixation. Selon l’invention, la vis comporte un embout de guidage amovible à l’une de ses extrémités, de sorte que ledit embout puisse être retiré une fois que la vis a été montée sur une structure. Ainsi, une fois que la vis a été montée, l’embout de guidage qui n’a plus de fonction, n’alourdit ni n’encombre ladite vis. Lorsque l’embout de guidage est retiré de la vis, il est séparé de celle-ci. Cela signifie qu’il n’existe plus aucun lien physique entre ledit embout et ladite vis. L’embout de guidage peut être solidarisé à la vis par différents moyens, comme par exemple par emmanchement ou par collage. Avantageusement, le retrait de l’embout s’effectue manuellement sans produire un effort particulier et sans avoir recours à un outil quelconque. De façon avantageuse, l’embout de guidage est un élément léger et peu couteux et peut par exemple être réalisé en plastique ou en bois. L’embout de guidage peut revêtir toute forme dès lors qu’il présente une extrémité libre par laquelle la vis va être insérée dans une ouverture, qui est de section réduite par rapport au reste dudit embout.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’embout de guidage possède une base élargie destinée à venir au contact de la vis et une extrémité libre de section transversale réduite par rapport à celle de ladite base élargie. Cette géométrie affine donc la vis de fixation vers son extrémité libre, et permet de guider cette dernière dans une ouverture d’une structure. De manière préférentielle, la base élargie est également la section transversale la plus large de l’embout de guidage.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’embout de guidage a la forme d’un solide de révolution. Cette forme est particulièrement avantageuse en termes de fabrication, car elle peut être aisément obtenue par tournage ou moulage. De plus, la symétrie d’un tel solide implique une liberté de positionnement angulaire de l’embout de guidage autour d’un axe longitudinal de la vis de fixation.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’embout de guidage est de forme ogivale ou conique. Ces deux formes présentent l’avantage d’être des solides de révolution particulièrement simples à réaliser et permettant un guidage efficace. En effet, un tel embout assure à la fois une introduction fluide et un centrage précis de la vis dans l’ouverture de la structure destinée à recevoir la vis.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, la vis de fixation comporte une extrémité filetée et l’embout de guidage prolonge ladite extrémité filetée en étant aligné suivant un axe longitudinal de celle-ci. Ainsi, l’embout de guidage est situé parfaitement dans l’axe de symétrie de la vis et assure le bon guidage de celle-ci. Toutefois, selon un autre mode de réalisation de l’invention, l’embout de guidage peut être légèrement désaligné de l’axe longitudinal de la vis de fixation, de plus ou moins 10 degrés.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’extrémité filetée est terminée par une section plane et la base élargie de l’embout de guidage est destinée à venir au contact de ladite section plane. De cette manière, un contact plan de l’embout de guidage et la vis de fixation permet d’assurer une certaine stabilité de l’embout sur l’extrémité filetée. En particulier, ce mode de réalisation préférentiel permet d’éviter un désalignement de l’embout de guidage au moment de l’introduction dans une ouverture d’une structure.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’embout de guidage est solidarisé à l’extrémité filetée par emmanchement. Ainsi, l’introduction et le retrait de l’embout sur l’extrémité filetée de la vis sont particulièrement simples, ces étapes pouvant être réalisées à la main, sans outil spécifique, et donc de manière peu couteuse. De plus, une solidarisation par emmanchement est réversible, ce qui permet la réutilisation de l’embout de guidage, réduisant ainsi également les coûts et les déchets produits lors du montage de la vis.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’extrémité filetée de la vis est dotée d’une ouverture et l’embout de guidage possède un manchon cylindrique déformable destiné à être introduit dans ladite ouverture et à former ainsi une liaison amovible entre la vis et l’embout de guidage. Ce mode de réalisation préférentiel d’une solidarisation de l’embout de guidage à la vis de fixation par emmanchement, présente l’avantage de nécessiter uniquement le perçage d’une ouverture sur l’extrémité filetée d’une vis classique. Le manchon de l’embout de guidage est déformable suivant son diamètre. Celui-ci est conçu de manière à être légèrement supérieur à l’ouverture pratiquée dans la vis de fixation, de manière à garantir une solidarisation robuste grâce à une déformation élastique du manchon lors de son introduction dans l’ouverture de la vis. Ce type de fixation permet de garantir une bonne tenue de l’embout de guidage sur la vis, qui est suffisante lors de la manipulation de cette dernière, tout en offrant la possibilité d’un retrait aisé dudit embout, ne nécessitant aucun effort particulier.

Selon une autre caractéristique possible de l’invention, l’embout de guidage est en matière plastique ou en bois. Avantageusement, l’utilisation de ces deux matières permet de répondre aux exigences de masse réduite et de coût réduit évoqués précédemment. De plus, la fabrication d’embouts de guidage selon l’invention est réalisable très facilement et économiquement par moulage, qu’il s’agisse de matière plastique ou de pâte de bois. De manière avantageuse, ces matériaux autorisent un recyclage efficace en fin de vie de l’embout de guidage.

L’invention a pour autre objet un procédé de montage d’une vis de fixation dans une structure.

Selon l’invention, le procédé comprend:
-une étape d’introduction puis de guidage de l’embout de guidage dans une ouverture de la structure. Il s’agit de l’étape pendant laquelle l’embout de guidage rempli sa fonction première, et permet une économie de temps lors du montage. De plus, le montage peut ainsi être facilité dans les endroits difficiles d’accès, l’embout de guidage permettant de cibler l’ouverture de la structure même sans visibilité de ladite ouverture.
-une étape de vissage ou de boulonnage de la vis de fixation, ladite vis étant automatiquement centrée dans l’ouverture grâce à l’embout de guidage. Dans le cas d’un boulonnage de la vis, l’écrou est ensuite également introduit de manière facilitée sur la vis grâce à l’embout. A l’issue du vissage ou du boulonnage, l’embout de fixation dépasse généralement de la fixation, et représente donc un encombrement ainsi qu’une masse inutile sur la structure.
-une étape de retrait de l’embout de guidage après montage de la vis de fixation. Ainsi, le problème évoqué ci-dessus est écarté, et la fixation prend l’apparence d’une fixation habituelle, l’extrémité filetée ne dépassant que légèrement ou pas de l’ouverture ou de l’écrou. De cette manière, on obtient une fixation économe en espace et en masse, tout en étant facilitée et accélérée.

L’invention a pour autre objet un véhicule comprenant une caisse, un berceau et un bras inférieur.

Selon l’invention, le berceau est fixé à la caisse au moyen d’au moins une vis comportant un embout amovible, le bras inférieur étant fixé au berceau au moyen d’au moins une vis comportant un embout amovible.

Une vis de fixation selon l’invention présente l’avantage de posséder une fonctionnalité supplémentaire à travers la présence de l’embout de guidage, tout en demeurant d’un encombrement et d’une masse constants par rapport aux vis classiques dépourvues d’extrémité de guidage. Elle a de plus l’avantage d’être d’un coût relativement constant par rapport aux vis existantes, car l’embout est facile et rapide à fabriquer, et est réalisé dans un matériau usuel peu coûteux.

On donne ci-après, une description détaillée d’un mode de réalisation préféré d’une vis de fixation et d’un procédé de montage d’une vis de fixation selon l’invention, en se référant aux figures suivantes:

représente une vue de côté d’une vis à bout de guidage selon l’art antérieur.

représente une vue de côté d’une vis de fixation selon l’invention, l’embout de guidage amovible étant fixé à la vis,

représente une vue de côté de la vis de la figure 2, l’embout de guidage ayant été retiré.

représente une vue en perspective d’un berceau long dans lequel sont utilisées des vis de fixation selon l’invention,

En se référant à la figure 1, une vis de fixation 1 dotée d’une extrémité de guidage selon l’art antérieur, comprend une tête élargie 4 pouvant être manipulée avec un outil, un corps cylindrique 2, prolongé par une extrémité filetée 3 qui est elle-même terminée par un bout de guidage 6. Une vis 1 de fixation dotée d’une extrémité de guidage 6 diffère d’une vis classique par la présence de cette extrémité de guidage 6, dont la géométrie va faciliter l’introduction de la vis dans une ouverture d’une structure sur laquelle va être montée la vis. L’extrémité de guidage 6 constitue un prolongement de la vis 1, dont la section transversale diminue progressivement pour former une pointe arrondie. L’extrémité de guidage 6 est de préférence de forme ogivale, comme représenté en figure 1, conique ou conique tronquée, et peut être fileté ou non. Ainsi, une vis 1 selon l’art antérieur est plus longue qu’une vis classique, de par la présence de l’extrémité de guidage 6. Elle est donc plus lourde et plus encombrante qu’une vis classique alors que l’extrémité de guidage 6 n’a plus aucune fonction une fois que la vis 1 a été fixée à la structure.

En se référant à la figure 2, afin de pallier ce problème de poids et d’encombrement, une vis de fixation 101 selon l’invention, est dotée d’un embout de guidage 106 amovible. La vis 101 présente un corps cylindrique 102, se terminant d’un côté par une extrémité filetée 103 et de l’autre côté par une tête élargie 104. La tête 104 élargie est conformée pour pouvoir être manipulée avec un outil. Elle peut par exemple présenter un profil hexagonal, afin d’être facilement manipulée au moyen d’une clé de serrage, mais elle peut présenter tout type de profil pouvant interagir avec un outil usuel du commerce comme par exemple un tournevis.

En se référant aux figures 2 et 3, l’extrémité filetée 103 de la vis de fixation 101 possède une longueur inférieure à la longueur du corps 102. Cependant tout autre rapport de longueurs entre le corps 102 et l’extrémité filetée 103 est envisageable. Selon une variante de réalisation de la vis 101, celle-ci peut aussi être dépourvue de corps 102. Le diamètre de l’extrémité filetée 103 est inférieur à celui du corps 102, mais selon d’autres variantes de réalisation, ces deux diamètres peuvent être égaux ou le diamètre de l’extrémité filetée peut être supérieur à celui du corps 102. L’extrémité filetée 102 est terminée par une section plane 105, dont le plan est perpendiculaire à un axe de révolution de ladite extrémité filetée 103, Un embout de guidage amovible 106, appelé embout ou embout de guidage dans la suite, est destiné à venir se fixer à la vis 101 au niveau de cette section plane 105. Un évidement cylindrique 109 prenant naissance sur la section plane 105 est pratiqué dans l’extrémité filetée 103 de la vis 101. Cet évidement 109 est centré dans l’extrémité filetée 103, de sorte que l’axe de révolution dudit évidement 109 soit confondu avec l’axe de révolution de ladite extrémité filetée103. L’embout de guidage 106 est de forme conique tronquée, présentant préférentiellement une base plane 107 possédant une section transversale élargie et une extrémité libre 110 dont la section transversale est réduite par rapport à celle de ladite base 107. La section transversale de l’embout de filetage 106 diminue progressivement entre la base élargie 107 et ladite extrémité libre 110. La base plane 107 possède un diamètre égal au diamètre de la section plane 105 de l’extrémité filetée 103.

De manière alternative, l’embout de guidage 106 peut prendre la forme de tout solide s’affinant vers l’extrémité libre 110, de façon à guider la vis 101 dans l’ouverture de la structure. De manière générale, quelle que soit sa forme, l’embout 106 a un diamètre extérieur maximal qui est inférieur ou égal au diamètre de l’extrémité filetée 103, de façon à pouvoir être introduit dans une ouverture filetée correspondante de la structure. Avantageusement, l’embout de guidage 106 a la forme d’un solide de révolution avec une base plane 107. De manière préférentielle, l’embout de guidage 106 est de forme conique ou ogivale, ces formes permettant un guidage optimal dans l’ouverture de la structure. De préférence, comme représenté en figure 2, le diamètre de la base plane 107 d’un embout 106 ayant la forme d’un solide de révolution correspond au diamètre extérieur maximal de l’embout 106.

En se référant aux figures 2 et 3, l’embout de guidage 106 est préférentiellement fixé à la section plane 105 par emmanchement. En effet, l’embout de guidage est muni d’un manchon 108 saillant de la base plane 107 en étant perpendiculaire à celle-ci. Le manchon 108 est de forme cylindrique et est centré sur la base plane 107, de sorte que son axe de révolution soit confondu avec l’axe de révolution de ladite base 107. Préférentiellement, le manchon 108 fait partie intégrante de l’embout de guidage 106 de manière à former un ensemble indissociable. Le manchon 108 est introduit dans l’évidement 109 de la vis 101, débouchant sur la section plane 105. Préférentiellement, la longueur du manchon 108 est inférieure ou égale à celle de l’évidement 109. Le diamètre du manchon 108 est égal ou légèrement supérieur au diamètre de l’évidement 109, afin de solidariser l’embout 106 à la vis 101 au moyen d’une introduction à force dudit manchon 108 dans ledit évidement 109, cette introduction entrainant une déformation élastique du manchon 108. Ce type de fixation par emmanchement est simple à faire et à défaire, facilitant ainsi la préparation des vis 101 en vue du montage ainsi que le retrait de l’embout 106 après montage, aucun outil n’étant nécessaire lors de ces opérations. De plus, un tel embout 106 retiré après montage peut ainsi être réutilisé et fixé à nouveau sur une vis de fixation 101.

De manière alternative, une fixation de l’embout 106 à l’extrémité filetée 103 peut être réalisée par d’autres moyens, comme par exemple, par collage, soudage, brasage, clipsage, emboîtage élastique, ou tout autre liaison mécanique. A titre d’exemple, une fixation par collage uniquement peut être réalisée soit directement par application d’une colle sur les surfaces de la section plane 105 de l’extrémité filetée 103 et de la base plane 107 dépourvue de manchon 108. Une telle fixation peut être améliorée en structurant légèrement ces surfaces, afin d’améliorer l’adhérence de la colle. Les moyens de fixation de l’embout 106 à l’extrémité filetée 103 listés ci-avant, peuvent également être combinés, comme par exemple un emmanchement et un collage.

L’embout de guidage 106, une fois fixé à l’extrémité filetée 103, s’étend selon un axe longitudinal de ladite extrémité filetée 103, l’axe de révolution de l’embout 106 étant confondu avec ledit axe longitudinal de l’extrémité filetée. Cependant, l’embout 106 peut être légèrement désaxé de quelques degrés par rapport à l’axe longitudinal de l’extrémité filetée 103, si cela s’avère nécessaire pour des raisons de montage.

De manière préférentielle, l’embout 106 est réalisé à partir d’un matériau issu de la liste suivante: plastique, élastomère, métal, liège, bois. Il convient de préciser que l’embout de guidage 106 peut être plein ou creux. De plus, l’embout de guidage peut constituer une seule pièce, comme présenté dans le mode de réalisation préférentiel de la présente description, ou bien être assemblé à partir de plusieurs pièces différentes.

Un procédé de montage d’une vis de fixation dans une structure selon l’invention comprend les étapes suivantes:
-Une étape de préparation d’une vis de fixation 101, au moyen d’une fixation de l’embout de guidage 106 dans l’extrémité filetée 103 de la vis 101. Cette étape est avantageusement effectuée lors de la fabrication des vis de fixation 101. Ces dernières sont donc conditionnées avec leur embout de fixation 106 et sont donc directement prêtes à l’emploi. Cependant les vis 101 sans embout 106 et les embouts 106 peuvent être assemblés au dernier moment, juste avant de monter les vis dans la structure.
-Une étape d’introduction et de guidage, dans laquelle une vis 101 est introduite par son extrémité filetée 103 dans l’ouverture de la structure. L’introduction se fait par un opérateur chargé du montage, qui vise approximativement l’ouverture de la structure avec la vis 101. Grâce à l’embout de guidage 106, et en particulier à son extrémité libre 110 de section réduite, cette dernière va être progressivement centrée sur l’axe de l’ouverture à mesure que la vis 101 est enfoncée dans celle-ci. Ainsi, la vis 101 et l’ouverture vont facilement et rapidement se retrouver dans une position coaxiale sans nécessiter une visée précise de l’opérateur chargé du montage. Il convient de préciser que l’introduction de la vis 101 peut avantageusement être faite directement avec l’outil de vissage. Ainsi, la vis 101 peut être placée sur un tournevis par exemple avec une pointe magnétique avant le montage, par exemple, et introduite par l’intermédiaire de cet outil. Il est à noter que plus particulièrement lors d’un montage automatisé par un robot, il n’est plus nécessaire d’introduire la vis 101 manuellement avant l’étape de vissage décrite ci-dessous.
-Une étape de vissage, dans laquelle la vis 101 est visée ou boulonnée dans l’ouverture. Etant donné que la vis 101 est parfaitement centrée grâce à l’embout de guidage 106, le vissage ou boulonnage est effectué de manière particulièrement efficace. En effet, en particulier lorsque la vis 101 est placée sur l’outil de vissage dans l’étape précédente, l’introduction et le vissage peuvent être faits dans un même mouvement continu, sans exiger une grande précision de positionnement de la vis 101.
-Une étape de retrait de l’embout de guidage 106, dans laquelle l’embout de guidage 106 est séparé de la vis 101. Une fois la vis 101 fixée, l’embout de guidage 106 n’a plus de fonction et peut donc être retiré afin d’obtenir un allégement et un gain de place sur la structure sur laquelle la vis 101 est fixée. Préférentiellement, l’embout de guidage 106 est retiré manuellement par l’application d’un léger effort de traction sur ledit embout. Ce mode de retrait préférentiel correspond notamment à une liaison de l’embout 106 à l’extrémité 103 par emmanchement. L’état de la vis 101 après retrait de l’embout 106 pour ce mode de réalisation est représenté en figure 3. Ce mode de retrait préférentiel permet également la réutilisation dudit embout 106, la liaison étant réversible. De manière alternative, le retrait peut s’effectuer à l’aide d’un outil, en dégradant ou non l’embout 106. Si l’embout 106 était collé sur la section plane 105, il pourrait être retiré en appliquant une impulsion en direction radiale sur ledit embout 106. De même, si l’embout 106 était emmanché et collé, l’embout 106 pourrait être retiré en sectionnant le manchon 108, au moyen d’une impulsion en direction radiale sur ledit embout 106,

Dans le cas d’un embout 106 réutilisable, comme décrit dans le mode de réalisation préférentiel ci-avant, l’embout 106 peut être récupéré après montage est réaffecté à une autre vis 101.

En se référant à la figure 4, des vis de fixation101 selon l’invention sont particulièrement et non exclusivement adaptées au domaine des liaisons au sol, pour par exemple fixer un berceau 200 à une caisse de véhicule et un bras inférieur 201 audit berceau 200. En effet, lors de ces fixations, des vis traditionnelles 1 venaient en interférence avec des parois de ces éléments 200, 201, avec pour conséquence de rendre difficiles ces fixations et donc de les fragiliser. En utilisant des vis 101 selon l’invention ce problème d’interférence est éliminé, car en enlevant l’embout 106 on raccourcit la vis 101 qui ne vient plus en contact avec lesdites parois.

Claims

Vis de fixation (101) caractérisée en ce que ladite vis comporte un embout de guidage amovible (106) à l’une de ses extrémités (103), de sorte que ledit embout (106) puisse être retiré une fois que la vis a été montée sur une structure.
Vis de fixation (101) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’embout de guidage (106) possède une base (107) élargie destinée à venir au contact de la vis (101) et une extrémité libre (110) de section transversale réduite par rapport à celle de ladite base élargie (107).
Vis de fixation (101) selon la revendication 2, caractérisée en ce que l’embout de guidage (106) a la forme d’un solide de révolution.
Vis de fixation (101) selon la revendication 3, caractérisée en ce que l’embout de guidage (106) est de forme ogivale ou conique.
Vis de fixation (101) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ladite vis comporte une extrémité filetée (103) et en ce que l’embout de guidage (106) prolonge ladite extrémité filetée (103) en étant aligné suivant un axe longitudinal de celle-ci.
Vis de fixation (101) selon la revendication 5 caractérisée en ce que l’extrémité filetée (103) est terminée par une section plane (105) et en ce que la base élargie (107) de l’embout de guidage (106) est destinée à venir au contact de ladite section plane (105).
Vis de fixation (101) selon la revendication 6, caractérisée en ce que l’embout de guidage (106) est solidarisé à l’extrémité filetée (103) par emmanchement.
Vis de fixation (101) selon la revendication 7, caractérisée en ce que l’extrémité filetée (103) de la vis (101) est dotée d’une ouverture (109) et en ce que l’embout de guidage (106) possède un manchon cylindrique (108) déformable destiné à être introduit dans ladite ouverture (109) et à former ainsi une liaison amovible entre la vis (101) et l’embout de guidage (106).
Vis de fixation (101) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que l’embout de guidage (106) est en matière plastique ou en bois.
Procédé de montage d’une vis de fixation (101) dans une structure selon l’une des caractéristiques 1 à 9, caractérisé en ce qu’il comprend:
-une étape d’introduction puis de guidage de l’embout de guidage (106) dans une ouverture de la structure,
-une étape de vissage ou de boulonnage de la vis de fixation (101), ladite vis étant automatiquement centrée dans l’ouverture grâce à l’embout de guidage (106).
-une étape de retrait de l’embout de guidage (106) après montage de la vis de fixation (101).
Véhicule comprenant une caisse, un berceau (200) et un bras inférieur (201), caractérisé en ce que le berceau (200) est fixé à la caisse au moyen d’au moins une vis (101) comportant un embout amovible (106), et en ce que le bras inférieur (201) est fixé au berceau (200) au moyen d’au moins une vis (101) comportant un embout amovible (106).