WO2001002739A1 - Dispositif d'assemblage de deux pieces presentant un jeu de position - Google Patents

Dispositif d'assemblage de deux pieces presentant un jeu de position Download PDF

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WO2001002739A1
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hole
fixing screw
assembly device
threaded
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Inventor
Christophe Sterle
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Plastic Omnium Valeo Interiors
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/02—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread
    • F16B5/0216—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the position of the plates to be connected being adjustable
    • F16B5/0233—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them by means of fastening members using screw-thread the position of the plates to be connected being adjustable allowing for adjustment perpendicular to the plane of the plates

Definitions

  • TITLE Device for assembling two parts with position play.
  • the present invention relates to a device for assembling two parts having a lateral position clearance in a given direction.
  • the invention will find a particularly advantageous application in particular, but not exclusively, in the field of automobile construction.
  • This play can be a lateral play in a direction X, in the sense that the parts are not contiguous, and are separated by a certain interval in the direction X.
  • the play of position can also be transverse, in the plane YZ perpendicular to X, which results in the fact that the parts are not exactly opposite one another, the fixing holes of the parts to be assembled no longer being in coincidence.
  • This type of situation is encountered in particular in automobile construction, when it comes to assembling the front interior cross member which carries a certain number of accessories (dashboard, air conditioner, airbag, etc.), to the pillars located on either side of the vehicle cabin. Tolerances in this area being wide, said crosspiece most often has a relatively large positional play with each of the pillars.
  • the technical problem to be solved by the object of the present invention is to provide a device for assembling the two parts having a lateral position play in a given direction, which is simple both in its use and in its constitution.
  • the solution to the technical problem posed consists, according to the present invention, in that the device comprises, aligned in said given direction:
  • a fixing screw capable of moving freely through said smooth through hole and carrying a thread of a first type
  • a spacer carrying, on the one hand, an external thread of said second type, able to cooperate with said threaded through hole, and on the other hand an internal thread of said first type, able to cooperate with said fixing screw, the coefficient of expected friction, directly or indirectly, between the fixing screw and the spacer being different from the coefficient of friction provided, directly or indirectly, between the spacer and the threaded through hole.
  • the characteristics of the coefficient of friction are, for example, related to the angle of the thread of the threads / threads and / or to the properties of the materials present, in particular those of the friction members possibly provided between said fixing screw, said spacer and / or said threaded through hole.
  • the term "type" of threading or tapping will be understood either as “to the right” or “to the left”.
  • said first type of thread for the fixing screw and internal thread of the spacer is provided on the right, then the second type of thread of the threaded through hole and external thread of the spacer will be provided on the left.
  • the device assembly according to the invention operates as follows, for a coefficient of friction between the fixing screw and the spacer greater than the coefficient of friction between the spacer and the threaded through hole.
  • the fixing screw is first engaged in the spacer, secured to the second part, through the smooth through hole of the first part. It is then actuated and enters the spacer until the friction between the fixing screw and the spacer becomes sufficiently high, so that the driving movement applied to the screw causes the rotation of the spacer in the threaded through hole, the fixing screw and the spacer remaining fixed relative to each other.
  • the screw / spacer assembly then moves in a reverse translation movement in the direction of insertion of the screw into the spacer. During this movement, the spacer engages in the interval between the two parts to be assembled until it abuts against the first part. At this time, the fixing screw can again penetrate into the spacer, until it comes to bear against the first part. The two parts are then completely and positively assembled.
  • the implementation of the assembly device of the invention is very simple, since it requires as a single action only the rotational movement of the fixing screw.
  • only two elements are necessary for its realization, namely a thread subjected to the second part, and a spacer cooperating with said thread and the fixing screw.
  • Figure 1a is an overall side view of a first embodiment of the assembly device according to the invention.
  • Figure 1b is a side view of the assembly device of Figure 1a in a first phase of implementation.
  • Figure 1c is a side view of the assembly device of Figure 1a in a second implementation phase.
  • Figure 1d is a side view of the assembly device of Figure 1a in a final phase of implementation.
  • Figures 2a, 2b, 2c and 2d are views equivalent to Figures 1a to 1d, for a second embodiment of the assembly device according to the invention.
  • Figures 3a, 3b, 3c and 3d are views equivalent to Figures 1a to 1d, for a third embodiment of the assembly device according to the invention.
  • Figures 1 are shown in side view a device for assembling two parts, for example a pillar 1 of the passenger compartment of a vehicle and a front interior cross member 2.
  • the two parts 1 and 2 to be assembled have at least one lateral position play in the direction X between them, characterized by an interval 3 between the pillar 1 and the cross-member 2.
  • the assembly device of FIGS. 1 comprises a fixing screw 10 carrying a thread 11, on the right for example, and able to move freely through a smooth through hole 13, made in the pillar 1.
  • said screw 10 fixing comprises a head 12 whose diameter is greater than the diameter of the smooth through hole 13, this in order to allow the head 12 to bear against the pillar 1 at the end of assembly.
  • the assembly device of the invention also comprises a spacer 20 carrying an internal thread 21 on the right, capable of cooperating with the fixing screw 10, and an external thread 22 on the left capable of cooperating with a threaded through hole 23 left on the cross
  • said threaded through hole is constituted by the internal thread 23 of a nut 24 welded to the crosspiece 2, but it could as well have been directly made in the thickness of the crosspiece 2.
  • the fixing screw 10, the spacer 20 and the nut 24 are in direct connection with each other and provided in such a way that the coefficient of friction provided, directly or indirectly, between the fixing screw 10 and the spacer 20 is different from the coefficient of friction provided, directly or indirectly between the spacer 20 and the nut 24, for example upper.
  • the fixing screw 10 is first engaged in the spacer 20 through the smooth hole 13.
  • the spacer 20 being in particular kept fixed by the plastic tongue 26, the screw 10 can penetrate into the 'spacer 20 until the screwing torque transmitted to the tongue 26, via the screw friction 10 / spacer 20 is high enough to break the tongue 26.
  • the fixing screw 10 can then continue its race in said spacer, and complete the assembly operation of the two parts 1 and 2, by pressing the head 12 of the screw against the pillar 1 , as shown in Figure 1d.
  • FIG. 1d one can also see a radial hole 27 of blocking drilled in the spacer 20, allowing the introduction of a tool in order to block the spacer 20 in rotation when it is desired, for example, to unscrew the fixing screw 10 to disassemble the pillar assembly 1 / cross 2.
  • connection between the spacer 20 and the fixing screw 10 is indirect. More specifically, the spacer 20 is provided with an inner friction ring 25 acting as a braking means capable of increasing the coefficient of friction between the fixing screw 10 and the spacer 20.
  • said fixing screw 10 is then provided with a conical pilot tip 14. In this case, the plastic tab 26 can be omitted.
  • connection between the threaded through hole 23 and the spacer 20 could also be indirect, in particular due to the use of a friction member between these two parts, which would modify their coefficient of friction.
  • the spacer 20 of this embodiment can also be equipped, if necessary, with an external tongue or an internal ring as described with reference to FIGS. 1 or 2.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Connection Of Plates (AREA)
  • Dowels (AREA)
  • Bolts, Nuts, And Washers (AREA)

Abstract

L'invention est relative à un dispositif d'assemblage de deux pièces (1,2) présentant un jeu de position latéral (3). Selon l'invention, ledit dispositif comporte: une vis (10) de fixation, notamment filetée à droite, et apte à se déplacer librement dans un trou traversant lisse (13) pratiqué dans la première pièce (1), une entretoise (20) portant, d'une part un filetage extérieur (22), notamment à gauche, apte à coopérer avec un trou traversant (23) taraudé, notamment à gauche, ménagé sur la deuxième pièce (2), et d'autre part, un taraudage intérieur (21), notamment à droite, apte à coopérer avec la vis (10) de fixation, le coefficient de frottement de vis (10)/entretoise (20), directement ou indirectement, étant supérieur au coefficient de frottement entetoise (20)/trou taraudé (23), directement ou indirectement. Application, par exemple, à la construction automobile.

Description

TITRE : Dispositif d'assemblage de deux pièces présentant un jeu de position.
La présente invention concerne un dispositif d'assemblage de deux pièces présentant un jeu de position latérale dans une direction donnée.
L'invention trouvera une application particulièrement avantageuse notamment, mais non exclusivement, dans le domaine de la construction automobile.
Dans l'industrie en général, il est souvent nécessaire de devoir assembler au moyen de vis de fixation les pièces qui présentent entre elles un jeu de position. Ce jeu peut être un jeu latéral dans une direction X, au sens où les pièces ne sont pas jointives, et sont séparées d'un certain intervalle dans la direction X. Le jeu de position peut être également transversal, dans le plan YZ perpendiculaire à X, qui se traduit par le fait que les pièces ne sont pas exactement en regard l'une avec l'autre, les trous de fixation des pièces à assembler ne se trouvant plus en coïncidence. Ce type de situation se rencontre en particulier dans la construction automobile, lorsqu'il s'agit d'assembler la traverse intérieure avant qui porte un certain nombre d'accessoires (planche de bord, climatiseur, coussin gonflable, etc.), aux piliers se trouvant de part et d'autre de l'habitacle du véhicule. Les tolérances dans ce domaine étant larges, ladite traverse présente le plus souvent un jeu de position relativement important avec chacun des piliers.
Pour remédier à cet inconvénient, on peut rattraper le jeu de position transversal dans le plan YZ en n'utilisant non pas des trous de fixation circulaires, mais oblongs. En ce qui concerne le jeu de position latéral en X, il existe des moyens de compensation de l'intervalle entre les deux pièces, telle que l'insertion de rondelles, ou d'une entretoise ajustable se composant de cinq éléments différents comme cela est décrit dans le brevet américain n° 4 682 906 par exemple.
Toutefois, aucun de ces moyens connus n'est vraiment satisfaisant, car malaisés à mettre en oeuvre pour ce qui est du système à rondelles, ou très complexe pour ce qui est de l'entretoise ajustable. Aussi, le problème technique à résoudre par l'objet de la présente invention est de proposer un dispositif d'assemblage des deux pièces présentant un jeu de position latéral dans une direction donnée, qui soit simple aussi bien dans son utilisation que dans sa constitution. La solution au problème technique posé consiste, selon la présente invention, en ce que le dispositif comporte, alignés dans ladite direction donnée :
- un trou traversant lisse pratiqué dans une première pièce,
- une vis de fixation apte à se déplacer librement à travers ledit trou traversant lisse et portant un filetage d'un premier type,
- un trou traversant taraudé d'un deuxième type, ménagé directement ou indirectement sur la deuxième pièce en regard du trou traversant lisse,
- une entretoise portant, d'une part, un filetage extérieur dudit deuxième type, apte à coopérer avec ledit trou traversant taraudé, et d'autre part un taraudage intérieur dudit premier type, apte à coopérer avec ladite vis de fixation, le coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement, entre la vis de fixation et l'entretoise étant différent du coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement, entre l'entretoise et le trou traversant taraudé.
Les caractéristiques du coefficient de frottement sont, par exemple, liées à l'angle du filet des filetages / taraudages et/ou aux propriétés des matériaux en présence, notamment de ceux des organes de friction éventuellement prévus entre ladite vis de fixation, ladite entretoise et/ou ledit trou traversant taraudé.
Par la suite, on entendra par " type " de filetage ou de taraudage, soit " à droite " ou " à gauche ". Par exemple, si ledit premier type de filetage de la vis de fixation et de taraudage intérieur de l'entretoise est prévu à droite, alors le deuxième type de taraudage du trou traversant taraudé et de filetage extérieur de l'entretoise sera prévu à gauche.
Ainsi, comme on le verra en détail plus loin, le dispositif d'assemblage conforme à l'invention fonctionne de la manière suivante, pour un coefficient de frottement entre la vis de fixation et l'entretoise supérieure au coefficient de frottement entre l'entretoise et le trou traversant taraudé.
La vis de fixation est d'abord engagée dans l'entretoise, assujettie à la deuxième pièce, à travers le trou traversant lisse de la première pièce. Elle est ensuite actionnée et pénètre dans l'entretoise jusqu'à ce que le frottement entre la vis de fixation et l'entretoise devienne suffisamment élevé, pour que le mouvement d'entraînement appliqué à la vis provoque la rotation de l'entretoise dans le trou traversant taraudé, la vis de fixation et l'entretoise restant fixes l'une par rapport à l'autre.
Du fait du taraudage et du filetage inverse, l'ensemble vis / entretoise se déplace alors dans un mouvement de translation inverse au sens d'introduction de la vis dans l'entretoise. Au cours de ce mouvement, l'entretoise vient s'engager dans l'intervalle entre les deux pièces à assembler jusqu'à venir en butée contre la première pièce. A ce moment, la vis de fixation peut à nouveau pénétrer dans l'entretoise, jusqu'à venir en appui contre la première pièce. Les deux pièces sont alors complètement et positivement assemblées.
On notera que la mise en oeuvre du dispositif d'assemblage de l'invention est très simple, puisqu'elle n'exige comme seule action que le mouvement de rotation de la vis de fixation. D'autre part, seuls deux éléments sont nécessaires à sa réalisation, à savoir un taraudage assujetti à la deuxième pièce, et une entretoise coopérant avec ledit taraudage et la vis de fixation. La description qui va suivre, en regard des dessins annexés, données à titre d'exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l'invention et comment elle peut être réalisée.
La figure 1a est une vue d'ensemble de côté d'un premier mode de réalisation du dispositif d'assemblage conforme à l'invention. La figure 1b est une vue de côté du dispositif d'assemblage de la figure 1a dans une première phase de mise en oeuvre. La figure 1c est une vue de côté du dispositif d'assemblage de la figure 1a dans une deuxième phase de mise en oeuvre.
La figure 1d est une vue de côté du dispositif d'assemblage de la figure 1a dans une dernière phase de mise en oeuvre. Les figures 2a, 2b, 2c et 2d sont des vues équivalentes aux figures 1a à 1d, pour un deuxième mode de réalisation du dispositif d'assemblage conforme à l'invention.
Les figures 3a, 3b, 3c et 3d sont des vues équivalentes aux figures 1a à 1d, pour un troisième mode de réalisation du dispositif d'assemblage conforme à l'invention.
Sur les figures 1 sont représentés en vue de côté un dispositif d'assemblage de deux pièces, par exemple un pilier 1 de l'habitacle d'un véhicule et une traverse 2 intérieure avant. Les deux pièces 1 et 2 à assembler présentent entre elles au moins un jeu de position latéral dans la direction X, caractérisé par un intervalle 3 entre le pilier 1 et la traverse 2.
Le dispositif d'assemblage des figures 1 comporte une vis 10 de fixation portant un filetage 11 , à droite par exemple, et apte à se déplacer librement à travers un trou traversant lisse 13, pratiqué dans le pilier 1. De plus, ladite vis 10 de fixation comprend une tête 12 dont le diamètre est supérieur au diamètre du trou traversant lisse 13, ceci afin de permettre à la tête 12 de venir en appui contre le pilier 1 en fin d'assemblage.
Par ailleurs, le dispositif d'assemblage de l'invention comporte également une entretoise 20 portant un taraudage intérieur 21 à droite, apte à coopérer avec la vis 10 de fixation, et un filetage extérieur 22 à gauche apte à coopérer avec un trou traversant taraudé 23 à gauche ménagé sur la traverse
2, en regard du trou traversant lisse 13.
Dans l'exemple de réalisation de la figure 1 , il s'agit d'un trou ménagé de manière indirecte. Plus précisément, ledit trou traversant taraudé est constitué par le taraudage 23 intérieur d'un écrou 24 soudé à la traverse 2, mais il pourrait aussi bien avoir été directement pratiqué dans l'épaisseur de la traverse 2. Enfin, la vis 10 de fixation, l'entretoise 20 et l'écrou 24 sont en liaison directe l'un avec l'autre et prévus de telle manière que le coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement, entre la vis 10 de fixation et l'entretoise 20 soit différent du coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement entre l'entretoise 20 et l'écrou 24, par exemple supérieur.
On notera sur la figure 1a la présence d'une languette plastique 26 extérieure entre l'écrou 24 et l'entretoise 20, destinée à favoriser la solidarisation de l'écrou 24 et de l'entretoise 20 au repos, mais à casser au- delà d'une certaine valeur d'effort de couple appliqué à l'entretoise 20. Ce dispositif à languette n'est pas systématique et son utilisation dépendra des caractéristiques dimensionnelles des filetages et taraudages utilisés.
Le fonctionnement du dispositif d'assemblage de la figure 1a est alors le suivant. Comme le montre la figure 1b, la vis 10 de fixation est d'abord engagée dans l'entretoise 20 à travers le trou lisse 13. L'entretoise 20 étant notamment maintenue fixe par la languette plastique 26, la vis 10 peut pénétrer dans l'entretoise 20 jusqu'à ce que le couple de vissage transmis à la languette 26, par l'intermédiaire du frottement vis 10 / entretoise 20 soit suffisamment élevé pour casser la languette 26.
A ce moment, et comme le frottement entretoise 20 / écrou 24 est inférieur au frottement vis 10 / entretoise 20, le mouvement de vissage de la vis 10 de fixation provoque la rotation de l'entretoise 20 dans l'écrou 24, ce qui, dû au filetage à gauche, induit un mouvement de recul de l'ensemble vis 10 / entretoise 20 à l'intérieur de l'intervalle 3, jusqu'à ce que l'entretoise 20 vienne en butée contre le pilier 1 , ainsi qu'on peut le voir sur la figure 1c.
L'entretoise 20 étant bloquée, la vis 10 de fixation peut alors poursuivre sa course dans ladite entretoise, et achever l'opération d'assemblage des deux pièces 1 et 2, par mise en appui de la tête 12 de vis contre le pilier 1 , comme indiqué sur la figure 1d.
Sur la figure 1d, on peut voir également un trou radial 27 de blocage percé dans l'entretoise 20, permettant l'introduction d'un outil dans le but de bloquer l'entretoise 20 en rotation lorsque l'on veut, par exemple, dévisser la vis 10 de fixation pour démonter l'ensemble pilier 1 / traverse 2.
Le mode de réalisation représenté sur les figures 2a à 2d diffère de celui précédemment décrit au regard des figures 1a à 1d en ce que la liaison entre l'entretoise 20 et la vis de fixation 10 est indirecte. Plus précisément, l'entretoise 20 est munie d'une bague 25 intérieure de friction agissant comme moyen de freinage apte à augmenter le coefficient de frottement entre la vis 10 de fixation et l'entretoise 20. Avantageusement, ladite vis 10 de fixation est alors pourvue d'un bout pilote conique 14. Dans ce cas, la languette plastique 26 peut être omise.
La liaison entre le trou taraudé traversant 23 et l'entretoise 20 pourrait elle aussi être indirecte, notamment en raison de l'utilisation d'un organe de friction entre ces deux pièces, qui viendrait modifier leur coefficient de frottement.
S'agissant du mode de réalisation des figures 3, il est à noter que le filetage de l'écrou 24 des précédents modes de réalisation est réalisé directement par taraudage d'une épaisseur suffisante de la traverse 2, de sorte que l'écrou 24 disparaît et que seul subsiste fonctionnement son filetage 23.
Cela étant, il est à noter que l'entretoise 20 de ce mode de réalisation peut aussi être équipée, si besoin était, d'une languette extérieure ou d'une bague intérieure telles que décrites en regard des figures 1 ou 2.
Par ailleurs, les modes de réalisation dcrits l'ont été avec une vis filetée à droite. Néanmions, la situation inverse peut bien naturellement être envisagée et dans ce cas, la vis 10 et le taraudage intérieur 21 seraient du type « à gauche » alors que l'écrou 24 et le filetage extérieur seraient du type « à gauche ».
Naturellement, d'autres modes de mise en oeuvre à la portée de l'homme de l'art auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif d'assemblage de deux pièces (1 , 2) présentant un jeu (3) de position latérale dans une direction (X) donnée, caractérisé en ce que ledit dispositif comporte, alignés dans ladite direction (X) :
- un trou traversant lisse (13) pratiqué dans une première pièce (1),
- une vis (10) de fixation apte à se déplacer librement à travers ledit trou transversal lisse (13) et portant un filetage (11) d'un premier type,
- un trou traversant taraudé (23) d'un deuxième type, ménagé directement ou indirectement sur la deuxième pièce (2) en regard du trou traversant lisse (13),
- une entretoise (20) portant, d'une part, un filetage extérieur (22) dudit deuxième type, apte à coopérer avec ledit trou traversant taraudé (23), et d'autre part, un taraudage intérieur (21) dudit premier type, apte à coopérer avec ladite vis (10) de fixation, le coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement, entre la vis (10) de fixation et l'entretoise (20) étant différent du coefficient de frottement prévu, directement ou indirectement, entre l'entretoise (20) et le trou traversant taraudé (23).
2. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit trou traversant taraudé (23) est réalisé dans ladite deuxième pièce (2).
3. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1 , caractérisé en ce que ledit trou traversant taraudé (23) est porté par un écrou (24) soudé à ladite deuxième pièce (2).
4. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ladite entretoise (20) comporte un moyen (25) de freinage apte à augmenter le coefficient de frottement entre la vis (10) de fixation et l'entretoise (20).
5. Dispositif d'assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit moyen de freinage est une bague (25) de friction concentrique à ladite entretoise (20).
6. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le trou traversant taraudé (23) et l'entretoise (20) sont reliés par une languette plastique cassable (26).
7. Dispositif d'assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite entretoise (20) présente un trou radial (27) de blocage en rotation.
8. Dispositif s'assemblage selon la revendication 1 , dans lequel ledit premier type de filetage est prévu à droite et ledit deuxième à gauche.
9. Dispositif d'assemblage selon la revendication 1 , dans lequel ledit premier type de filetage est prévu à gauche et le second à droite.
PCT/FR2000/001847 1999-07-01 2000-06-30 Dispositif d'assemblage de deux pieces presentant un jeu de position WO2001002739A1 (fr)

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