WO2006084997A1 - Dispositif de fixation automatique d'une planche de bord sur une caisse de vehicule automobile - Google Patents

Dispositif de fixation automatique d'une planche de bord sur une caisse de vehicule automobile Download PDF

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WO2006084997A1
WO2006084997A1 PCT/FR2006/000288 FR2006000288W WO2006084997A1 WO 2006084997 A1 WO2006084997 A1 WO 2006084997A1 FR 2006000288 W FR2006000288 W FR 2006000288W WO 2006084997 A1 WO2006084997 A1 WO 2006084997A1
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WO
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cam
female member
axis
male member
rotation
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PCT/FR2006/000288
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English (en)
Inventor
Christian Blancheriau
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Faurecia Interieur Industrie
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Priority claimed from FR0508937A external-priority patent/FR2890132B1/fr
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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
    • F16B21/00—Means for preventing relative axial movement of a pin, spigot, shaft or the like and a member surrounding it; Stud-and-socket releasable fastenings
    • F16B21/09—Releasable fastening devices with a stud engaging a keyhole slot
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K37/00—Dashboards
    • B60K37/10—Arrangements for attaching the dashboard to the vehicle

Definitions

  • the invention relates to a device for automatically attaching a dashboard to a motor vehicle body, comprising: - a male member integral with a first element of the dashboard and the body, and
  • a female member connected to the second element of the dashboard and the body, and adapted to receive said male member in mutual engagement along an axis of engagement.
  • a device of this type is described, for example, in document FR 2 830 908.
  • a major disadvantage of known devices of this type is that they function properly only on the condition that the relative positioning of the male and female members, when mounting the dashboard, is perfectly controlled and reproducible of a vehicle. to another .
  • the aim of the invention is to remedy this drawback and to propose an automatic fixing device of the aforementioned type, which makes it possible to compensate for such dispersions, and to make a catching up of the jut in the direction of mutual engagement of the fixation .
  • the object of the invention is a fastening device of the type previously described, in which the female member comprises automatically actuable axial clamping means, activated by the engagement of the male member in the body female, over a range of relative axial positions.
  • the male member comprises a cam follower engagement portion
  • the clamping means comprise an associated cam rotatably mounted in a fixed body of the female member, a resilient member adapted to bias the cam in rotation, and a releasable cam locking member for selectively locking the rotating cam in a neutral standby position, in which the cam and the cam follower can engage each other and in which the resilient member is prestressed, or releasing the cam so as to trigger the clamping, depending on the position, mutual engagement of the male member and the female member;
  • the locking member is axially slidably mounted in the fixed body of the female member;
  • the cam is integral with a shaft materializing its axis of rotation, the shaft and the locking member being provided with complementary shapes that can engage each other to ensure their rotation solidarity, and to disengage by axial relative displacement;
  • the fixed body is provided with a tool introduction orifice, designed to place the locking member in its locking position during the assembly of the female member, said orifice being axially aligned with the blocking member;
  • the cam and the fixed body are provided with visual means for indicating the angular position of the cam about its axis of rotation, significant of the state of the clamping means;
  • the fixed body is externally provided with a threaded rod for fastening by screwing the female member on the second element;
  • the threaded rod is formed with an axial duct opening into the fixed body, and defining the insertion port of the tool;
  • the cam has a profile successively having a linear catch-up input portion, and an arcuate clamping portion eccentric with respect to the axis of rotation of the cam; the inlet portion and the clamping portion extend adjacently; the cam is designed to turn at an angle substantially equal to 90 °, between its neutral standby position and its final clamping position, and
  • Figure 1 is a schematic perspective view, showing a dashboard cross member, a vehicle body part, and a fixing device according to the invention, in the operating position, which carries out the fixing of this cross member on this body part;
  • FIG. 2 is an exploded perspective view of a fastener according to the invention
  • FIG. 3 is a perspective view of the fixing device of FIG. 2, the female member being assembled and the male member being waiting for engagement in the female member;
  • - Figure 4 is a sectional view in the axial median plane 4-4, the device of Figure 3;
  • - Figure 5 is a view similar to Figure 3 in the engaged and clamped configuration of the male member in the female member;
  • Figure 6 is a view similar to Figure 4, in the engagement configuration of Figure 5; and - Figure 7 is a schematic sectional view of the cam in a plane orthogonal to its axis of rotation, showing the profile of the cam.
  • FIG. 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 the cross member 1 is fixed, is represented under the reference 3.
  • This structural element 3 of the vehicle is a crossbar called "Inferior Berry Traverse” or "T. I. B. republic
  • 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 crossbar 1 is provided with a fastening tab 7, called “T connection. I. B. "Which has a bearing and fixing part 9 facing towards the body part 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.
  • FIG. 1 the X, Y, Z axis system defining the conventional orientation of a vehicle has been carried, and wherein: the X axis is the longitudinal axis of the vehicle, directed from behind to before,
  • the Y axis is the transverse axis oriented from right to left
  • the Z axis is the vertical axis oriented from bottom to top.
  • the fixing device 5 has an engagement axis directed substantially along the longitudinal axis X.
  • axial will mean an orientation along the axis of engagement.
  • the fixing device 5 comprises a male member
  • the male member 11 consists essentially of a T-shaped hook, having an axial rod 15 and a transverse bar 17 forming the engagement portion.
  • the axial rod 15 has a threaded free end section 19 provided for rigid attachment to the structural element 1 of the dashboard by means of a complementary nut 21 (as shown in FIG. 1).
  • the male member 11 is further provided with an annular abutment 23 to limit the engagement of the male member 11 in the female member 12.
  • the cross bar 17 has a cross section generally rectangular, and a rear face 25, that is to say that facing the free end of the T-hook (the rear term being considered with respect to the direction of engagement), clearly convex.
  • the rear face 25 of the transverse bar 17 defines a hooking shoulder forming a cam follower.
  • the female member 12 comprises a tubular body 31 of generally cylindrical shape, and clamping means arranged in the body 31.
  • clamping means comprise a cam 33 formed of two parts 33A, 33B, a torsion spring 35 provided to solicit in rotation the cam 33, and a latch 37 provided to lock the cam 33 in rotation against the biasing of the torsion spring.
  • the tubular body 31 comprises, projecting axially outwards, a threaded rod 41 for fixing the female member 11 to the body part 3, by means of a complementary nut 43.
  • the tubular body 31 is open at each of its two ends, and comprises at a first of these ends, a compartment 45 in which are housed the cam 33 and the latch 37.
  • the tubular body 31 internally forms a compartment adjacent to the compartment 45, and in which is housed the spring 35.
  • a notch 47 is formed at this end of the body 31 to receive and block a corresponding end 49 of the torsion spring 35.
  • the tubular body 31 is formed internally with two flat support and guide walls 51.
  • the tubular body 31 is furthermore formed with a window 53 for engaging the male member 11.
  • This window 53 opens into the interior of the tubular body 31 between the support and guide walls 51.
  • the cam 33 is made in two parts 33A and 33B, each being designed to cooperate with a corresponding part of the bar 17, on one side or the other of the axial rod 15.
  • Each cam portion 33A , 33B comprises a respective base disk 61A, 61B, as well as a peripheral flange 63 of the same general C-shape, the inner surface 65 of which defines a cam path.
  • the cam path 65 is provided to cooperate with the cam follower, consisting of the rear face 25 of the rod 17.
  • the C flange 63 has an internal profile defining the profile of the cam. the cam 33, whose shape will be specified later.
  • the two ends 71, 72 of the C flange 63 are spaced a distance corresponding to the height, along the Z axis, of the window 53, so as to allow the engagement of the male member 11 in the interior volume. of the cam defined by the flanges 63.
  • the ends 71, 72 of the C flange define between them a window 73 for introducing the bar 17, corresponding to the window 53.
  • the first cam portion 33A is formed with a central shaft 75 embodying the axis of rotation Y of the cam. This shaft 75 projects from the disc 61A, in the same direction as the flange 63 and over a longer length.
  • the shaft 75 is provided with a form of rotation drive, here a drive square, complementary to a square central hole 79 formed in the disk 61B of the second cam portion 33B.
  • the shaft 75 is formed with two flats 81 symmetrical to each other with respect to an axial plane of the shaft.
  • the first cam portion 33 is provided with a hole 83 opening on the side of the spring 35, and receiving the second end 85 of the latter.
  • the latch 37 has a recessed parallelepipedal overall shape, comprising two opposite symmetrical walls 90, upper and lower, externally planar, a front wall 91, and a rear wall 92.
  • the walls 90, 91, 92 define between them a through recess 93.
  • the walls 90 internally have opposite recesses 95, which define a constriction of the recess 93, and two opposite flat faces 97 provided to cooperate each with a respective flat 81 of the shaft 75.
  • the widest section of the recess 93 is provided so that the shaft 75 can freely rotate through the latch 37.
  • the latch 37 is mounted between the two cam portions 33A, 33B.
  • the latch 37 is mounted in the body 31 between the walls 51, and shaped so as to be able to slide freely along the X axis, the two opposite walls 90 of the latch slidingly bearing on the walls 51, and being guided on these past.
  • the threaded rod 41 is provided with a through axial duct 101 opening into the compartment 45 between the walls 51, facing the latch 37.
  • This axial duct defines an insertion hole of a tool for moving the latch of any position premounted towards its initial operating position, in interengagement of the plane faces 97 with the flats 81.
  • the face of the disc 61B turned towards the outside of the body 31, comprises a mark 105, here consisting of a radial arrow-shaped impression.
  • the associated end edge of the cylindrical body 31 has fixed reference marks 107A, 107B, 107C (commonly referenced 107), here in the form of angularly offset slots.
  • the movable marks 105 and fixed 107 together define means for indicating the angular position of the cam 33 relative to the fixed body 31, about its axis of rotation Y. These means of indication 105, 107 make it possible to visualize the state of the fixing device 5.
  • torsion spring 35 and the cam 33 are designed so that the latter can rotate about a quarter of a turn around the Y axis, between its initial waiting position and its clamping position. as will be explained later.
  • the cam profile has, between the end 71 and the Z axis, an active sector 110, capable of acting mechanically on the male member 11, and between the Z axis and the end 72. , a neutral sector 111 without action on the male organ.
  • the active sector 110 extends, in the example shown, on an angular sector of about 90 °, while the neutral sector 111 extends over an angular sector of about 270 °.
  • the neutral sector 111 corresponds to a portion of the arcuate profile, centered on the axis of rotation Y of the cam, this portion of the profile extending from a end point 115 for the male member, and the second end 72.
  • the active sector 110 which extends from the first end 71 to the end of travel point 115, successively has a linear input portion 121, and an adjoining clamp portion 122, which extends between the portion linear input 121 and the end point 115.
  • the linear portion 121 is inclined so that the distance to the axis Y of rotation of the cam decreases from the inlet 71 to the point 125 of competition of the two portions 121, 122.
  • This linear input portion 121 is provided to ensure that the relative positioning positions of the male and female members, essentially along the X axis, are approximately 4 mm greater than a nominal axial position.
  • the clamping portion 122 has an eccentric arc shape with respect to the Y axis of rotation of the cam 33.
  • the distance from the center of curvature 130 of the arc portion 122 to the Y axis of rotation is chosen very small, in particular very small compared to the radius of curvature, and so as to produce a tightening of the male and female members progressively from the point of competition 125 to the end point of the race 115.
  • the center of curvature and the radius of curvature are chosen such that the tightening torque at the end of the tightening is substantially constant, whatever the mounting dispersion of the male organ in relation to the female body within ⁇ 3mm from the neutral axis X in the Z direction.
  • substantially constant tightening torque is meant a torque variation of less than 15% or 9.5% and ideally the nearest 0% between the maximum torque and the minimum torque.
  • arcuate clamping portion 122 extends over an angular sector of approximately 45 °.
  • the C-flange could have an increasing thickness from its first to its second end, so that the cam path has a generally spiral profile.
  • FIGS. 3 to 6 the operation of the fixing device 5 will now be described. Firstly, there is shown in Figures 3 and 4 the initial configuration of the female member 12, waiting for engagement of the male member. This configuration is that which is obtained at the end of the assembly operations of the female member 12, assembled prior to assembly of the female member on the vehicle. These assembly operations will be described briefly later.
  • the two cam portions 33A, 33B are secured in rotation by engagement of the square 77 in the hole 79, in a relative orientation such that the cam tracks 65 are offset according to the Y axis.
  • the cam 33 is placed angularly in the body 31 so that the window 73 is placed facing the window 53.
  • the cam 33 is locked in this waiting position by the latch 37 against the biasing force of the spring 35, by engagement of the inner plane faces 97 of the latch with the flats 81.
  • this commitment waiting position is indicated visually by the coincidence of the mobile mark 105 with a first fixed reference mark 107A.
  • the insertion stroke of the male member 11 in the female member 12 is provided so that the latch 37 slides over a greater stroke than the length of the plane flat faces 97 of the lock with the flats 81.
  • the action of the cam 33 on the male member 11 can be decomposed, over the complete rotation of 90 ° of the cam, successively into a catching up action. under the effect of the linear portion 121, and a clamping action under the effect of the arc portion 122.
  • the linear portion 121 essentially catches the X dispersion, within the limit of 4 mm in the example shown .
  • the clamping action performed by the portion 122 is accompanied by the catch of the relative positioning dispersion in Z, within ⁇ 3mm in the illustrated example.
  • the cam 33 is angularly offset with respect to its reference position, of an amplitude angular which can be visualized by the position of the mark 105 in register with one of the marks 107B, 107C indicating the tightening.
  • the spring 35 is adapted so that at the end of a determined rotation of the cam 33, for example over 90 °, the torque still developed by the spring allows to obtain the desired axial clamping force.
  • the secondary parameters taken into account in the dimensioning of the clamping means to obtain the desired clamping force include, for example, the shape of the cam path 65, the T - hook 11, and the surface condition of the cam path 65 and For example, these two surfaces may be coated with a TEFLON® type material to reduce the friction of the two parts, which allows to provide a lower dimensioning of the spring.
  • the fixing device 5 operates with significant offsets of the male member 11 with respect to the nominal engagement axis constituted by the axis of the window 53, so that the fixing device makes it possible to compensate for j them mounting along the Y and Z axes.
  • the device 5 is further adapted to operate with X-axis mounting jacks, which result in dispersions of the engagement end-of-travel position of the male member 11 in the female member 12 in accordance with the invention.
  • the X axis the X axis.
  • the triggering of the clamping means 33, 35, 37 during the engagement can be performed over a range of relative axial positions of the male member and the female member.
  • the assembly of the female member 12 before its attachment to the body part 3 is carried out according to the following main operations:
  • the torsion spring 35 is mounted on the cam portion 33A by engaging the end 85 of the spring in the hole 83; - Assembling the assembly thus formed in the body 31, engaging the end 49 of the spring in the notch 47;
  • the latch 37 is mounted by the opposite end, between the walls 51, by threading the latch on the shaft 75;
  • the second cam portion 33B is mounted in the fixed body 31, by engaging the hole 79 on the square 77 and aligning along the Y axis the flanges 63 to form the window 73; - Weapon the spring by rotating the square 77, to the neutral position waiting for the cam 33, wherein the window 73 is placed opposite the window 53;
  • the latch 37 is brought into its locking position by pushing it axially towards the rear, by means of an inserted tool. in the conduit 101.
  • This tool can have the shape of a simple rod that is brought into abutment on the front face 91 of the latch 37.
  • the female member 12 is then mounted in this configuration on the body part of the vehicle, and fixed by tightening the nut 43 on the threaded rod 41.
  • the male member 11 is welded to the "T. I. B. Or on the body part 3, and the female member 12 is mounted on the "T connection. I. B. ", Or more generally on the dashboard 1 via the threaded rod 41 and the complementary nut 43.

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Abstract

Ce dispositif comprend - un organe mâle (11) solidaire d'un premier élément (1) parmi la planche de bord et la caisse, et - un organe femelle (12) relié au deuxième élément (3) parmi la planche de bord et la caisse, et prévu pour recevoir ledit organe mâle (11) en engagement mutuel selon un axe (X) d'engagement. L'organe femelle (12) comprend des moyens (33, 35, 37) de serrage axial à déclenchement automatique, activés par l'engagement de l'organe mâle (11) dans l'organe femelle (12), sur une plage de positions axiales relatives.

Description

Dispositif de fixation automatique d' une planche de bord sur une caisse de véhicule automobile .
L' invention concerne un dispositif de fixation automatique d' une planche de bord sur une caisse de véhicule automobile, comprenant - un organe mâle solidaire d' un premier élément parmi la planche de bord et la caisse , et
- un organe femelle relié au deuxième élément parmi la planche de bord et la caisse , et prévu pour recevoir ledit organe mâle en engagement mutuel selon un axe d' engagement .
Un dispositif de ce type est par exemple décrit dans le document FR 2 830 908.
Dans un tel dispositif , c ' est par le positionnement de la planche de bord dans le véhicule que la fixation est réalisée, sans qu' il soit nécessaire pour l ' opérateur d' accéder directement au dispositif de fixation.
Un inconvénient maj eur des dispositifs connus de ce type est qu' ils ne fonctionnent correctement qu' à la condition que le positionnement relatif des organes mâles et femelles , lors du montage de la planche de bord, soit parfaitement maîtrisé et reproductible d' un véhicule à un autre .
Or, s ' agissant de pièces de grandes dimensions , il existe d' importantes dispersions dimensionnelles affectant le fonctionnement des organes de fixation .
L' invention a pour but de remédier à cet inconvénient , et de proposer un dispositif de fixation automatique du type précité, qui permette de compenser de telles dispersions , et de réaliser un rattrapage du j eu dans la direction d' engagement mutuel des organes de fixation .
L' invention a également pour but d' assurer un rattrapage de j eu dans une direction transversale par rapport à la direction d' engagement , et de minimiser les variations du couple de serrage avec les dispersions dimensionnelles affectant les organes de fixation.
A cet effet , l ' invention a pour obj et un dispositif de fixation du type exposé précédemment , dans lequel l ' organe femelle comprend des moyens de serrage axial à déclenchement automatique, activés par l ' engagement de l ' organe mâle dans l ' organe femelle, sur une plage de positions axiales relatives .
Suivant d' autres caractéristiques , optionnelles , de l ' invention :
- l ' organe mâle comprend une portion d' engagement formant suiveur de came, et les moyens de serrage comprennent une came associée, montée rotative dans un corps fixe de l ' organe femelle, un organe élastique prévu pour solliciter la came en rotation, et un organe libérable de blocage de la came , prévu pour sélectivement bloquer la came en rotation dans une position neutre d' attente , dans laquelle la came et le suiveur de came peuvent venir en engagement mutuel et dans laquelle l ' organe élastique est précontraint , ou libérer la came de sorte à déclencher le serrage, en fonction de la position, mutuelle d' engagement de l ' organe mâle et de l ' organe femelle ; l ' organe de blocage est monté coulissant axialement dans le corps fixe de l ' organe femelle ; - la came est solidaire d' un arbre matérialisant son axe de rotation, l ' arbre et l ' organe de blocage étant pourvus de formes complémentaires pouvant s ' engager mutuellement pour assurer leur solidarisation en rotation, et se dégager par déplacement relatif axial ; - le corps fixe est doté d' un orifice d' introduction d' un outil , prévu pour placer l ' organe de blocage dans sa position de blocage lors de l ' assemblage de l ' organe femelle , ledit orifice étant aligné axialement avec l ' organe de blocage ; le corps fixe comprend une partie cylindrique creuse, formée avec une fenêtre d' engagement de l ' organe mâle, et dans laquelle sont logés les moyens de serrage ;
- la came et le corps fixe sont munis de moyens visuels d' indication de la position angulaire de la came autour de son axe de rotation, significative de l ' état des moyens de serrage ;
- le corps fixe est doté extérieurement d' une tige filetée permettant la fixation par vissage de l ' organe femelle sur le deuxième élément ;
- la tige filetée est formée avec un conduit axial débouchant dans le corps fixe, et définissant l ' orifice d' introduction de l ' outil ;
- la came a un profil présentant successivement une portion d' entrée linéaire de rattrapage de j eu, et une portion de serrage en arc de cercle excentrée par rapport à l ' axe de rotation de la came ; la portion d' entrée et la portion de serrage s ' étendent de façon adj acente ; - la came est prévue pour tourner d' un angle sensiblement égal à 90 ° , entre sa position neutre d' attente et sa position finale de serrage ,- et
- l ' organe mâle est fixé sur la planche de bord, tandis que l ' organe femelle est fixé sur la caisse . Un mode particulier de réalisation de l ' invention va maintenant être décrit plus en détail 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 de véhicule, et un dispositif de fixation conforme à l ' invention, en position de service , qui réalise la fixation de cette traverse sur cette partie de caisse ;
- la Figure 2 est une vue en perspective éclatée d' un dispositif de fixation conforme à l ' invention ; - la Figure 3 est une vue en perspective du dispositif de fixation de la Figure 2 , l ' organe femelle étant assemblé et l ' organe mâle étant en attente d' engagement dans l ' organe femelle ;
- la Figure 4 est une vue en coupe, dans le plan médian axial 4-4 , du dispositif de la Figure 3 ; - la Figure 5 est une vue analogue à la Figure 3 , en configuration engagée et serrée de l ' organe mâle dans l ' organe femelle ;
- la Figure 6 est une vue analogue à la Figure 4 , dans la configuration d' engagement de la Figure 5 ; et - la figure 7 est une vue schématique de section de la came dans un plan orthogonal à son axe de rotation, montrant le profil de la came .
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 .
Le terme « axial » s ' entendra d' une orientation selon l ' axe d' engagement .
Par la suite, on supposera l ' axe d' engagement et l ' axe longitudinal X confondus . En référence aux Figures 2 à 6 , on va à présent décrire le dispositif de fixation 5 et son fonctionnement .
Le dispositif de fixation 5 comprend un organe mâle
11 solidaire de la planche de bord 1 , et un organe femelle
12 solidaire de la partie de caisse 3. L' organe mâle 11 est essentiellement constitué d' un crochet en T, ayant une tige axiale 15 et une barre transversale 17 formant portion d' engagement .
La tige axiale 15 a un tronçon d' extrémité libre 19 fileté, prévu pour assurer la fixation rigide sur l ' élément structurel 1 de la planche de bord au moyen d' un écrou complémentaire 21 (tel que représenté sur la Figure 1) .
L' organe mâle 11 est en outre doté d' une butée annulaire 23 pour limiter l ' engagement de l ' organe mâle 11 dans l ' organe femelle 12. Comme cela est mieux visible sur les Figures 3 à 6 , la barre transversale 17 a une section transversale généralement rectangulaire, et une face arrière 25 , c ' est-à- dire celle tournée vers l ' extrémité libre du crochet en T (le terme arrière étant considéré par rapport au sens d' engagement) , nettement convexe . La face arrière 25 de la barre transversale 17 définit un épaulement d' accrochage formant suiveur de came .
L' organe femelle 12 comprend un corps tubulaire 31 de forme générale cylindrique , et des moyens de serrage agencés dans le corps 31. Ces moyens de serrage comprennent une came 33 formée de deux parties 33A, 33B, un ressort de torsion 35 prévu pour solliciter en rotation la came 33 , et un verrou 37 prévu pour bloquer la came 33 en rotation à 1 ' encontre de la sollicitation du ressort de torsion .
Le corps tubulaire 31 comporte, en saillie axiale vers l ' extérieur, une tige filetée 41 permettant la fixation de l ' organe femelle 11 sur la partie de caisse 3 , au moyen d' un écrou complémentaire 43. Cet écrou 43 , dit écrou « SAV » , est accessible à un opérateur afin de rendre possible le démontage de la planche de bord . Le corps tubulaire 31 est ouvert à chacune de ses deux extrémités , et comporte à une première de ces extrémités , un compartiment 45 dans lequel sont logés la came 33 et le verrou 37.
A partir de son autre extrémité, le corps tubulaire 31 forme intérieurement un compartiment adj acent au compartiment 45 , et dans lequel est logé le ressort 35. Une encoche 47 est formée à cette extrémité du corps 31 pour recevoir et bloquer une extrémité correspondante 49 du ressort de torsion 35. De façon symétrique par rapport au plan axial horizontal , le corps tubulaire 31 est formé intérieurement avec deux parois planes d' appui et de guidage 51.
Le corps tubulaire 31 est en outre formé avec une fenêtre 53 d' engagement de l ' organe mâle 11. Cette fenêtre 53 débouche à l ' intérieur du corps tubulaire 31 entre les parois d' appui et de guidage 51. Comme indiqué précédemment , la came 33 est réalisée en deux parties 33A et 33B, chacune étant prévue pour coopérer avec une partie correspondante de la barre 17 , d' un côté ou de l ' autre de la tige axiale 15. Chaque partie de came 33A, 33B comprend un disque de base 61A, 61B respectif , ainsi qu' un rebord périphérique 63 de même forme générale en C, dont la surface intérieure 65 définit un chemin de came . Le chemin de came 65 est prévu pour coopérer avec le suiveur de came , constitué de la face arrière 25 de la barre 17. Entre sa première extrémité 71 et sa deuxième extrémité 72 , le rebord en C 63 a un profil interne définissant le profil de la came 33 , dont la forme sera précisée par la suite .
Les deux extrémités 71 , 72 du rebord en C 63 sont espacées d' une distance correspondante à la hauteur, suivant l ' axe Z , de la fenêtre 53 , de façon à permettre l ' engagement de l ' organe mâle 11 dans le volume intérieur de la came délimité par les rebords 63. Ainsi , les extrémités 71 , 72 du rebord en C définissent entre elles une fenêtre 73 d' introduction de la barre 17 , correspondant à la fenêtre 53.
D' autre part , la première partie de came 33A est formée avec un arbre central 75 matérialisant l ' axe de rotation Y de la came . Cet arbre 75 fait saillie du disque 61A, dans la même direction que le rebord 63 et sur une longueur supérieure .
A son extrémité libre, l ' arbre 75 est doté d' une forme 77 d' entraînement en rotation, ici un carré d' entraînement , complémentaire d' un trou central carré 79 formé dans le disque 61B de la deuxième partie de came 33B .
Dans une portion intermédiaire, l ' arbre 75 est formé avec deux méplats 81 symétriques l' un de l ' autre par rapport à un plan axial de l ' arbre .
En outre, la première partie de came 33 est dotée d' un trou 83 débouchant du côté du ressort 35 , et recevant la deuxième extrémité 85 de ce dernier . Le verrou 37 a une forme générale parallélépipédique évidée , comprenant deux parois symétriques opposées 90 , supérieure et inférieure , extérieurement planes , une paroi avant 91 , et une paroi arrière 92. Les parois 90 , 91 , 92 définissent entre elles un évidement traversant 93. Les parois 90 présentent intérieurement des décrochements opposés 95 , qui définissent un étranglement de l ' évidement 93 , ainsi que deux faces planes opposées 97 prévues pour coopérer chacune avec un méplat 81 respectif de l ' arbre 75. La section la plus large de l ' évidement 93 est prévue pour que l ' arbre 75 puisse librement tourner au travers du verrou 37. Le verrou 37 est monté entre les deux parties de came 33A, 33B .
Le verrou 37 est monté dans le corps 31 entre les parois 51 , et conformé de telle façon à pouvoir coulisser librement selon l ' axe X, les deux parois opposées 90 du verrou venant en appui glissant sur les parois 51 , et étant guidées sur ces dernières .
On notera par ailleurs que la tige filetée 41 est dotée d' un conduit axial traversant 101 débouchant dans le compartiment 45 entre les parois 51 , en regard du verrou 37. Ce conduit axial définit un orifice d' introduction d' un outil permettant de déplacer le verrou d' une position quelconque prémontée vers sa position initiale de fonctionnement , en inter-engagement des faces planes 97 avec les méplats 81.
Par ailleurs , la face du disque 61B tournée vers l ' extérieur du corps 31 , comporte une marque 105 , ici constituée d' une empreinte en forme de flèche radiale . De façon correspondante, le bord d' extrémité associé du corps cylindrique 31 présente des marques fixes de référence 107A, 107B, 107C (référencées communément 107) , ici sous la forme d' encoches décalées angulairement . Les marques mobile 105 et fixes 107 définissent ensemble des moyens d' indication de la position angulaire de la came 33 par rapport au corps fixe 31 , autour de son axe de rotation Y . Ces moyens d' indication 105 , 107 permettent de visualiser l ' état du dispositif de fixation 5.
En référence à la Figure 7 , on va à présent décrire le profil de la came 33 , défini par la surface intérieure 65 du rebord périphérique 63 , selon une forme de réalisation préférée .
On notera au préalable que le ressort de torsion 35 et la came 33 sont conçus de telle sorte que cette dernière puisse tourner d' environ un quart de tour autour de l ' axe Y, entre sa position initiale d' attente et sa position de serrage, comme cela sera expliqué par la suite .
C' est ainsi que le profil de came présente, entre l ' extrémité 71 et l ' axe Z, un secteur actif 110 , susceptible d' agir mécaniquement sur l ' organe mâle 11 , et entre l ' axe Z et l ' extrémité 72 , un secteur neutre 111 sans action sur l ' organe mâle .
On comprend que le secteur actif 110 s ' étend, dans l ' exemple représenté , sur un secteur angulaire d' environ 90 ° , tandis que le secteur neutre 111 s ' étend sur un secteur angulaire d' environ 270° .
Le secteur neutre 111 correspond à une portion du profil en arc de cercle, centrée sur l ' axe de rotation Y de la came, cette portion du profil s ' étendant depuis un point de fin de course 115 pour l ' organe mâle , et la deuxième extrémité 72.
Le secteur actif 110 , qui s ' étend depuis la première extrémité 71 jusqu' au point de fin de course 115 , présente successivement une portion d' entrée linéaire 121 , et une portion adj acente de serrage 122 , qui s ' étend entre la portion d' entrée linéaire 121 et le point de fin de course 115.
La portion linéaire 121 est inclinée de façon que la distance à l ' axe Y de rotation de la came diminue depuis l ' entrée 71 vers le point 125 de concours des deux portions 121 , 122. Cette portion d' entrée linéaire 121 est prévue pour assurer le rattrapage des j eux de positionnement relatifs des organes mâle et femelle, essentiellement suivant l ' axe X, d' environ 4mm par rapport à une position axiale nominale . La portion de serrage 122 a une forme d' arc de cercle excentrée par rapport à l ' axe Y de rotation de la came 33.
La distance du centre de courbure 130 de la portion d' arc de cercle 122 à l ' axe Y de rotation est choisie très faible , notamment très faible par rapport au rayon de courbure, et de sorte à produire un serrage des organes mâle et femelle progressivement du point de concours 125 vers le point de fin de course 115. Le centre de courbure et le rayon de courbure sont choisis de telle sorte que le couple de serrage en fin de serrage soit sensiblement constant , quelle que soit la dispersion de montage de l ' organe mâle par rapport à l ' organe femelle , dans la limite de ± 3mm par rapport à l ' axe neutre X dans la direction Z . Par « couple de serrage sensiblement constant » , on comprend une variation de couple inférieure à 15% ou se situant à 9 , 5% et idéalement le plus proche de 0% entre le couple de serrage maximal et le couple de serrage minimal .
Grâce à cette disposition, il est possible d' éviter un surdimensionnement du ressort de torsion par rapport à un couple nominal de serrage prédéterminé .
On notera que la portion de serrage en arc de cercle 122 s ' étend sur un secteur angulaire d' environ 45° .
Selon une forme de réalisation alternative, qui n' est pas représentée , le rebord en C pourrait avoir une épaisseur croissante de sa première à sa deuxième extrémité , de telle sorte que le chemin de came ait un profil généralement en spirale .
En référence plus particulièrement aux Figures 3 à 6 , on va à présent décrire le fonctionnement du dispositif de fixation 5. En premier lieu, on a représenté sur les Figures 3 et 4 la configuration initiale de l ' organe femelle 12 , en attente d' engagement de l ' organe mâle . Cette configuration est celle qui est obtenue au terme des opérations d' assemblage de l ' organe femelle 12 , assemblage réalisé avant montage de l ' organe femelle sur le véhicule . Ces opérations d' assemblage seront décrites succinctement ultérieurement .
Dans la configuration d' attente représentée sur les Figures 3 et 4 , les deux parties de came 33A, 33B sont solidaires en rotation par engagement du carré 77 dans le trou 79 , dans une orientation relative telle que les chemins de came 65 sont décalés suivant l ' axe Y .
La came 33 est placée angulairement dans le corps 31 de telle sorte que la fenêtre 73 soit placée en regard de la fenêtre 53.
Dans cette position de la came 33 , le ressort de torsion 35 est en contrainte, et sollicite la came en rotation dans le sens horaire (dans les vues des Figures 3 et 4 ) . Les méplats 81 s ' étendent alors horizontalement (dans le plan XY) .
La came 33 est bloquée dans cette position d' attente par le verrou 37 à l ' encontre de l ' effort de sollicitation du ressort 35 , par engagement des faces planes internes 97 du verrou avec les méplats 81.
On notera que cette position d' attente d' engagement est indiquée visuellement par la coïncidence de la marque mobile 105 avec une première marque fixe 107A de référence .
Comme cela est suggéré par les Figures 5 et 6 , lorsque l ' on engage l ' organe mâle 11 dans l ' organe femelle 12 , afin de fixer la planche de bord sur la partie de caisse du véhicule , la barre 17 pénètre dans le compartiment 45 au travers des fenêtres 53 , 73 , et vient buter sur la face arrière 92 du verrou 37. La poursuite de l ' engagement de l ' organe mâle 11 dans l ' organe femelle 12 entraîne le verrou 37 en coulissement vers l ' avant , selon l ' axe X, le verrou étant guidé entre les parois 51 et entre les deux parties de came 33A, 33B . L' engagement est limité axialement par la venue en butée de la butée annulaire 23 sur le corps fixe 31 , en périphérie de la fenêtre 53.
La course d' insertion de l ' organe mâle 11 dans l ' organe femelle 12 est prévue pour que le verrou 37 coulisse sur une course supérieure à la longueur d' interengagement des faces planes 97 du verrou avec les méplats 81. Ainsi , au cours de l ' insertion de l ' organe mâle dans l ' organe femelle, et avant venue en butée de la butée annulaire 23 sur le corps 31 , le verrou 37 libère l ' arbre 75 en rotation .
Sous l ' effet de la sollicitation du ressort de torsion 35 , la came 33 est entraînée en rotation dans le sens horaire de sorte que le chemin de came 65 vient en prise avec le suiveur de came constitué de la face arrière galbée 25 de la barre 17.
La rotation de la came 33 , après venue en contact du chemin de came 65 avec le suiveur de came 25 , se traduit par une traction axiale vers l ' avant de l ' organe mâle 11 , et ainsi par un serrage de ce dernier dans l ' organe femelle 12.
Comme on le conçoit à la lecture de la description qui précède, l ' action de la came 33 sur l ' organe mâle 11 peut être décomposée, sur la rotation complète de 90° de la came , successivement en une action de rattrapage de j eu sous l ' effet de la portion linéaire 121 , et une action de serrage sous l ' effet de la portion d' arc de cercle 122. La portion linéaire 121 rattrape essentiellement la dispersion en X, dans la limite de 4mm dans l ' exemple illustré . L' action de serrage réalisé par la portion 122 s ' accompagne du rattrapage de la dispersion de positionnement relatif en Z , dans la limite de ± 3mm dans l ' exemple illustré .
Dans la position finale de serrage représentée sur les Figures 5 et 6 , la came 33 est décalée angulairement par rapport à sa position de référence , d' une amplitude angulaire qui peut être visualisée par la position de la marque 105 en coïncidence avec l ' une des marques 107B, 107C indiquant le serrage .
Le ressort 35 est adapté pour qu' au terme d' une rotation déterminée de la came 33 , par exemple sur 90 ° , le couple encore développé par le ressort permette d' obtenir la force de serrage axial voulue . Les paramètres secondaires pris en compte dans le dimensionnement des moyens de serrage pour obtenir l ' effort de serrage voulu comprennent par exemple la forme du chemin de came 65 , du crochet en T 11 , et l ' état de surface du chemin de came 65 et du suiveur de came 25. Par exemple , ces deux surfaces peuvent être revêtues d' un matériau du type TEFLON® pour réduire les frottements des deux pièces , ce qui permet de prévoir un dimensionnement inférieur du ressort .
On comprend que le dispositif de fixation 5 fonctionne avec des décalages sensibles de l ' organe mâle 11 par rapport à l ' axe d' engagement nominal constitué par l ' axe de la fenêtre 53 , de sorte que le dispositif de fixation permet de compenser des j eux de montage selon les axes Y et Z .
Le dispositif 5 est en outre prévu pour fonctionner avec des j eux de montage selon l ' axe X, qui se traduisent par des dispersions de la position de fin de course d' engagement de l ' organe mâle 11 dans l ' organe femelle 12 selon l ' axe X .
Le déclenchement des moyens de serrage 33 , 35 , 37 lors de l ' engagement peut être réalisé sur une plage de positions axiales relatives de l ' organe mâle et de l ' organe femelle .
L' assemblage de l ' organe femelle 12 avant sa fixation sur la partie de caisse 3 s ' effectue selon les opérations principales suivantes :
- on monte le ressort de torsion 35 sur la partie de came 33A en engageant l ' extrémité 85 du ressort dans le trou 83 ; - on monte l ' ensemble ainsi constitué dans le corps 31 , en engageant l ' extrémité 49 du ressort dans l ' encoche 47 ;
- on monte le verrou 37 par l ' extrémité opposée, entre les parois 51 , en enfilant le verrou sur l ' arbre 75 ;
- on monte la deuxième partie de came 33B dans le corps fixe 31 , en engageant le trou 79 sur le carré 77 et en alignant selon l ' axe Y les rebords 63 pour former la fenêtre 73 ; - on arme le ressort en entraînant en rotation le carré 77 , jusqu' à la position neutre d' attente de la came 33 , dans laquelle la fenêtre 73 est placée en regard de la fenêtre 53 ;
- en maintenant la came 33 bloquée en rotation à 1 ' encontre de l ' effort de sollicitation du ressort 35 précontraint, on amène le verrou 37 dans sa position de blocage en le poussant axialement vers l ' arrière, au moyen d' un outil introduit dans le conduit 101.
Cet outil peut avoir la forme d' une simple tige que l ' on amène en butée sur la face avant 91 du verrou 37.
L' organe femelle 12 est ensuite montée dans cette configuration sur la partie de caisse du véhicule , et fixé par serrage de l ' écrou 43 sur la tige filetée 41.
Dans un mode de réalisation alternatif , l ' organe mâle 11 est soudé sur la « T . I . B . » ou sur la partie de caisse 3 , et l ' organe femelle 12 est monté sur la « liaison T . I . B . » , ou plus généralement sur la planche de bord 1 par l ' intermédiaire de la tige filetée 41 et de l ' écrou complémentaire 43.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de fixation automatique d' une planche de bord sur une caisse de véhicule automobile , comprenant
- un organe mâle ( 11) solidaire d' un premier élément ( 1) parmi la planche de bord et la caisse , et
- un organe femelle (12 ) relié au deuxième élément (3 ) parmi la planche de bord et la caisse , et prévu pour recevoir ledit organe mâle ( 11) en engagement mutuel selon un axe (X) d' engagement, caractérisé en ce que l ' organe femelle (12 ) comprend des moyens (33 , 35 , 37 ) de serrage axial à déclenchement automatique , activés par l ' engagement de l ' organe mâle (11) dans l ' organe femelle ( 12 ) , sur une plage de positions axiales relatives .
2. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l ' organe mâle ( 11) comprend une portion d' engagement (17) formant suiveur de came (25) , et les moyens de serrage comprennent une came (33 ) associée, montée rotative dans un corps fixe (31) de l ' organe femelle ( 12 ) , un organe élastique (35 ) prévu pour solliciter la came (33 ) en rotation, et un organe libérable (37) de blocage de la came , prévu pour sélectivement bloquer la came (33 ) en rotation dans une position neutre d' attente, dans laquelle la came (33 ) et le suiveur de came (25) peuvent venir en engagement mutuel et dans laquelle l ' organe élastique (35) est précontraint , ou libérer la came (33 ) de sorte à déclencher le serrage, en fonction de la position mutuelle d' engagement de l ' organe mâle ( 11) et de l ' organe femelle (12 ) .
3. Dispositif suivant la revendication 2 , caractérisé en ce que l ' organe de blocage (37) est monté coulissant axialement (X) dans le corps fixe (31) de l ' organe femelle (12 ) .
4. Dispositif selon la revendication 3 , caractérisé en ce que la came (33 ) est solidaire d' un arbre ( 75 ) matérialisant son axe de rotation (Y) , l ' arbre (75 ) et l ' organe de blocage (37) étant pourvus de formes complémentaires (81 , 97) pouvant s ' engager mutuellement pour assurer leur solidarisation en rotation, et se dégager par déplacement relatif axial .
5. Dispositif suivant la revendication 3 ou 4 , caractérisé en ce que le corps fixe (31) est doté d' un orifice (101) d' introduction d' un outil , prévu pour placer l ' organe de blocage (37) dans sa position de blocage lors de l ' assemblage de l ' organe femelle (12) , ledit orifice (101) étant aligné axialement avec l ' organe de blocage (37) .
6. Dispositif selon l ' une quelconque des revendications 2 à 5 , caractérisé en ce que le corps fixe (31) comprend une partie cylindrique creuse, formée avec une fenêtre ( 53 ) d' engagement de l ' organe mâle (11) , et dans laquelle sont logés les moyens de serrage (33 , 35 , 37) .
7. Dispositif selon l ' une quelconque des revendications 2 à 6 , caractérisé en ce que la came (33 ) et le corps fixe (31) sont munis de moyens visuels ( 105 , 107) d' indication de la position angulaire de la came (33 ) autour de son axe de rotation (Y) , significative de l ' état des moyens de serrage (33 , 35 , 37 ) .
8. Dispositif suivant l ' une quelconque des revendications 2 à 7 , caractérisé en ce que le corps fixe (31) est doté extérieurement d' une tige filetée (41) permettant la fixation par vissage de l ' organe femelle (12 ) sur le deuxième élément (3 ) .
9. Dispositif suivant les revendications 5 et 8 prises ensemble , caractérisé en ce que la tige filetée (41) est formée avec un conduit axial ( 101) débouchant dans le corps fixe (31) , et définissant l ' orifice d' introduction de l ' outil .
10. Dispositif suivant l ' une quelconque des revendications 2 à 9 , caractérisé en ce que la came (33 ) a un profil présentant successivement une portion d' entrée linéaire (121) de rattrapage de j eu, et une portion de serrage en arc de cercle (122 ) excentrée par rapport à l ' axe de rotation de la came (33 ) .
11. Dispositif suivant la revendication 10 , caractérisé en ce que la portion d' entrée (121) et la portion de serrage ( 122 ) s ' étendent de façon adj acente .
12. Dispositif suivant l ' une quelconque des revendications 1 à 11 , caractérisé en ce que la came (33 ) est prévue pour tourner d' un angle sensiblement égal à 90 ° , entre sa position neutre d' attente et sa position finale de serrage .
13. Dispositif suivant l ' une quelconque des revendications 1 à 12 , caractérisé en ce que l ' organe mâle ( 11) est fixé sur la planche de bord (1) , tandis que l ' organe femelle (12 ) est fixé sur la caisse (3 ) .
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