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FR3085192A1 - Ensemble comprenant un dispositif de fixation et un embout de vissage - Google Patents

Ensemble comprenant un dispositif de fixation et un embout de vissage Download PDF

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FR3085192A1
FR3085192A1 FR1857622A FR1857622A FR3085192A1 FR 3085192 A1 FR3085192 A1 FR 3085192A1 FR 1857622 A FR1857622 A FR 1857622A FR 1857622 A FR1857622 A FR 1857622A FR 3085192 A1 FR3085192 A1 FR 3085192A1
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FR
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screw
sleeve
fixing device
rod
head
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FR1857622A
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English (en)
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Frederic Poncelet
Guillaume Lam Quang Vinh
Eric Marchal
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Stellantis Auto Sas Fr
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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Abstract

L'invention concerne un ensemble comprenant un embout de vissage (51) et un dispositif de fixation (29). Le dispositif de fixation (29) est destiné à coopérer avec un écrou (19) et comprend une vis d'assemblage (31) et un manchon (41) monté autour de la tige de la vis (31) et de longueur inférieure à celle-ci, le manchon (41) est apte à coulisser le long de ladite tige entre une position haute dans laquelle il se place en appui contre la tête (33) de la vis et une position basse dans laquelle il est écarté de ladite tête (33), et en ce que l'ensemble comprend en outre un moyen de pression élastique configuré pour ramener le manchon (41) en position basse.

Description

ENSEMBLE COMPRENANT UN DISPOSITIF DE FIXATION ET UN EMBOUT DE VISSAGE
L’invention se situe dans le domaine des dispositifs de fixation permettant l’assemblage d’éléments au travers d’un corps creux. L’invention trouve une application particulière à la fixation d’une barre de toit sur un pavillon ou sur la partie supérieure du côté d’habitacle d’un véhicule automobile.
Plusieurs solutions sont connues pour la fixation des barres longitudinales sur le toit d’un véhicule automobile et, en particulier, sur la partie supérieure d’un côté d’habitacle (ou haut de côté de caisse). Un des problèmes rencontrés vient du fait que cet assemblage se fait au travers d’un corps creux formé par le haut de côté de caisse et d’un élément de renfort disposé entre ledit haut de côté de caisse et la doublure. Il faut pouvoir aligner la vis d’assemblage avec un écrou ou un trou taraudé tout en passant ladite vis au travers d’un trou de passage de l’élément de renfort. Cette opération est rendue difficile par les tolérances de positionnement entre les différents éléments lors de leur montage.
Une solution utilisée dans l’art antérieur et illustrée en figure 1 consiste à utiliser une entretoise 1 à rattrapage de jeu. L’entretoise est disposée dans l’entrefer 3 formé entre ledit haut de côté de caisse 5 et l’élément de renfort 7. La vis d’assemblage 9 montre une rondelle 11 intégrée à sa tête 13, destinée à venir se placer en appui contre l’élément de renfort 7, et contre laquelle la douille 15 de la visseuse prend appui. La tige 17 de la vis 9 montre une longueur suffisante pour franchir l’entrefer 3 et coopérer avec un écrou 19 intégré, présenté par la barre de toit 21, après être passée au travers d’un ajour 23 du haut de côté de caisse 5.
Si cette solution a montré de bons résultats, elle présente néanmoins quelques inconvénients. D’une part, les entretoises à rattrapage de jeu sont coûteuses et difficiles à installer. D’autre part, leur utilisation implique que l’entrefer, tel que mesuré entre l’élément de renfort et le haut de côté de caisse, montre une certaine hauteur. Or, il serait intéressant de pouvoir diminuer la hauteur de cet entrefer pour répondre aux contraintes actuelles en matière de choc.
Le document FR1319906 propose de fixer une barre de toit sur un véhicule au moyen d’une vis de fixation montée dans un canon. Cette solution ne permet pas de gérer les tolérances de positionnement de manière satisfaisante.
La solution consistant à simplement supprimer l’entretoise afin de diminuer la hauteur de l’entrefer 3 est illustrée en figure 2. La vis d’assemblage 9 vient placer sa tête 13 et sa rondelle intégrée 11 contre le haut de côté de caisse 5. La tige 17 de la vis 9 coopère avec l’écrou 19 monté sur la barre de toit 21. Cette solution n’est pas satisfaisante, car elle implique de réaliser dans l’élément de renfort 7 un trou de passage 27 suffisamment grand pour permettre le passage de la rondelle 11 de la vis 9 et de la douille 15 de la visseuse. Par ailleurs, le diamètre de ce trou de passage 27 doit être encore agrandi pour absorber le jeu de positionnement entre le haut de côté de caisse 5 et l’élément de renfort 7, ce qui engendre un non-alignement entre ledit trou de passage 27 et le trou taraudé de l’écrou 19.
Le document KR20000043129 propose de fixer des barres de toit sans entretoise par une simple tige filetée portée par ladite barre de toit. Cette solution ne gère pas les tolérances d’alignement entre les ouvertures par lesquelles passe ladite tige filetée.
Le document FR2993219 propose de se passer de rondelles de fixation et de placer des plaquettes métalliques de renfort au niveau des ajours montrés par le haut du côté de caisse. Cette solution est intéressante, mais ajoute une opération de pose desdites plaquettes de renfort dans le procédé de montage du véhicule.
Le document FR3017087 propose que la barre de toit soit solidaire d’un fût de fixation destiné à traverser l’entrefer d’une structure à paroi double. Un ensemble vis-écrou est inséré dans ledit fût de fixation. Pour éviter qu’un jeu trop important soit nécessaire entre le fût de fixation et l’ajour montré par le pavillon, ou le haut de caisse, et afin de compenser les problèmes d’alignement des différents ajours et trous de passage résultant des tolérances de fabrication, le nécessaire jeu est déplacé depuis l’extérieur du fût de fixation jusqu’à l’intérieur de ce dernier. En effet, la présence d’un jeu à l’extérieur du fût de fixation risque de conférer à la barre de toit une tendance au déversement, c’est-à-dire une tendance à une rotation de la barre de toit le long de son axe longitudinal. Cette solution est intéressante, mais diffère peu des entretoises à rattrapage de jeu évoquées plus haut puisque le fût de fixation prend appui sur l’élément de renfort.
L’invention a pour objectif d’apporter une solution aux problèmes et inconvénients rencontrés dans l’art antérieur en proposant un dispositif de fixation et un agencement qui soit économique, par exemple en ce qu’il permet de s’affranchir de la présence d’une entretoise, tout en permettant à la fois de diminuer la hauteur de l’entrefer entre le haut de côté de caisse et l’élément de renfort tout en maintenant de bonnes prestations sur la pièce de renfort, c’està-dire en ce que le trou de passage par lequel le dispositif de fixation va venir assembler les différents éléments soit aussi réduit que possible.
A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un ensemble comprenant un embout de vissage et un dispositif de fixation, le dispositif de fixation étant destiné à coopérer avec un écrou ou un trou taraudé, le dispositif de fixation comprenant une vis d’assemblage dotée d’une tête et d’une tige avec une partie filetée et montrant une extrémité libre, l’embout de vissage comprenant une douille configurée pour recevoir la tête de la vis ; l’ensemble étant remarquable en ce que le dispositif de fixation comprend en outre un manchon monté autour de la tige de la vis et de longueur inférieure à celle-ci, le manchon étant apte à coulisser le long de ladite tige entre une position haute dans laquelle il se place en appui contre la tête de la vis et une position basse dans laquelle il est écarté de ladite tête, et en ce que l’ensemble comprend en outre un moyen de pression élastique configuré pour ramener le manchon en position basse.
En position basse, le manchon se place en appui direct contre la tête de vis ou contre une rondelle intégrée lorsque la tête de vis en est dotée.
Comme on l’aura compris à la lecture de la définition qui vient d’en être donnée, l’invention est remarquable en ce qu’elle propose un dispositif de fixation comprenant une vis d’assemblage et un manchon, le manchon ayant pour fonction, entre autres, de jouer le rôle de rondelle par son extrémité basse. Le manchon est désolidarisé de ladite vis puisqu’il peut coulisser le long de sa tige. Cette désolidarisation va permettre de faire traverser le trou de passage à l’extrémité basse du manchon avant que le filetage de la vis ne soit engagé dans l’écrou ou le trou taraudé et donc de s’affranchir de la nécessité d’un bon alignement des différents éléments à ce stade. Cette configuration permet, en effet, d’absorber les jeux de positionnement respectifs entre les éléments à assembler et le trou de passage par lequel est engagé le dispositif de fixation. Cette configuration permet donc à la fois d’avoir un trou de passage réduit et un intervalle de tolérance concernant l’alignement du trou de passage et de l’écrou ou du trou taraudé. Un moyen de pression élastique est configuré pour pousser et maintenir le manchon en position basse durant l’opération d’assemblage d’au moins deux éléments au moyen d’un tel ensemble et en particulier durant la traversée du trou de passage par l’extrémité basse du manchon.
Selon l’invention, le moyen de pression élastique peut être porté soit par l’embout de vissage, soit par le dispositif de fixation.
Aussi, selon un premier mode de réalisation, le moyen de pression élastique est un ressort de compression présenté par l’embout de vissage. Dans ce mode de réalisation, l’embout de vissage va coopérer avec le manchon du dispositif de fixation pour le placer en position basse. De manière préférentielle, l’embout de vissage comprend une cage présentant une première ouverture par laquelle la tête de la vis du dispositif de fixation est destinée à passer, la douille étant montée coulissante dans la cage entre une position écartée et une position rapprochée de ladite première ouverture, ledit ressort de compression étant également monté dans ou sur la cage et agencé pour ramener la douille dans sa position écartée de la première ouverture.
De manière avantageuse, l’embout de vissage comprend une cage présentant une première ouverture délimitée en son pourtour par un bord et par laquelle la tête de la vis du dispositif de fixation est destinée à passer, et le manchon du dispositif de fixation présente un diamètre extérieur qui est supérieur aux dimensions de la première ouverture de telle sorte que lorsque la tête de vis est insérée dans la douille, le manchon vient se placer en appui contre le bord de la première ouverture et ne pénètre pas dans ladite cage.
Selon un deuxième mode de réalisation de l’invention, le moyen de pression élastique est un ressort de compression présenté par le dispositif de fixation, ledit ressort de compression est agencé entre la tête de la vis et le manchon. De préférence, la tête de la vis comprend une rondelle intégrée. On comprend que selon le deuxième mode de réalisation, le dispositif de fixation peut être utilisé dans un ensemble comprenant un embout de vissage classique, avec une simple douille. On comprend également que l’appui du manchon sur la tête de la vis se fait par l’intermédiaire de la rondelle intégrée, c’est-à-dire par appui du manchon sur ladite rondelle.
Que l’ensemble soit défini selon son premier ou son deuxième mode de réalisation, l’ensemble montre, de manière préférentielle, un aimant disposé au fond de la douille de l’embout de vissage de telle sorte à retenir la tête de vis dans la douille lorsqu’elle y est insérée ; et/ou la douille présente un moyen de raccordement à une visseuse.
Selon un deuxième aspect, l’invention a pour objet un embout de vissage pour ensemble selon le premier mode de réalisation du premier aspect de l’invention, l’embout étant remarquable en ce qu’il comprend une cage présentant une première ouverture par laquelle est destinée à passer la tête de la vis du dispositif de fixation, une douille montée coulissante dans la cage entre une position écartée et une position rapprochée de ladite première ouverture et un moyen de pression élastique monté dans ou sur la cage et agencé pour ramener la douille dans sa position écartée de la première ouverture.
Préférentiellement, le manchon présentant une extrémité haute agencée du côté de la tête de la vis, et la première ouverture étant délimitée en son pourtour par un bord, ladite première ouverture est dimensionnée pour présenter un diamètre inférieur aux dimensions du manchon du dispositif de fixation au niveau de son extrémité haute, de telle sorte que lorsque la tête de vis est insérée dans la douille, le manchon vient se placer en appui contre le bord de la première ouverture et ne pénètre pas dans ladite cage. Les dimensions du manchon en son extrémité haute sont définies soit par le diamètre extérieur dudit manchon, soit par le diamètre d’une embase agencée au niveau de son extrémité haute.
De manière avantageuse, l’embout de vissage comprend en outre un aimant disposé au fond de la douille de l’embout de vissage, de telle sorte à retenir la tête de vis dans la douille lorsqu’elle y est insérée ; et/ou la douille présente un moyen de raccordement à une visseuse.
Préférentiellement, le moyen de pression élastique est un ressort de compression.
Selon un troisième aspect de l’invention, l’invention a pour objet un dispositif de fixation destiné à être utilisé dans un ensemble selon le deuxième mode de réalisation du premier aspect de l’invention, le dispositif de fixation comprenant une vis d’assemblage dotée d’une tête et d’une tige avec une partie filetée et montrant une extrémité libre, le dispositif de fixation étant remarquable en ce qu’il comprend en outre un manchon monté autour de la tige de la vis et de longueur inférieure à celle-ci, le manchon étant apte à coulisser le long de ladite tige entre une position haute dans laquelle il se place en appui contre la tête de la vis et une position basse dans laquelle il est écarté de ladite tête, et en ce qu’il comprend en outre un moyen de pression élastique agencé entre la tête de la vis et le manchon et configuré pour ramener le manchon en position basse. De préférence, le moyen de pression élastique est un ressort de compression.
Selon des modes de réalisation préférentiels, le dispositif de fixation tel que défini selon le troisième aspect ou faisant partie de l’ensemble selon le premier aspect, le manchon du dispositif de fixation se présentant sous une forme de tube et/ou présentant une extrémité haute agencée du côté de la tête de la vis et une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre de la tige de la vis ; le dispositif de fixation présente une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- l’extrémité basse du manchon présente une embase ; et/ou
- le dispositif de fixation est configuré pour que lorsque le manchon est placé en position basse, l’extrémité libre de la tige de la vis dépasse dudit manchon ; et/ou le manchon comprenant une face interne et une face externe, le manchon présente sur sa face interne un collet destiné à coopérer avec un épaulement présenté par la tige de la vis lors du placement dudit manchon en position basse, ledit collet du manchon étant agencé entre la tête de la vis et l’épaulement de la tige, de sorte à retenir le manchon sur la tige de la vis ; et/ou
- le manchon présente un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la tête et un diamètre extérieur qui est supérieur ou égal au diamètre de la tête de vis, de préférence l’extrémité haute comprend une embase.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, le dispositif de fixation est remarquable en ce que le manchon est imperdable.
Selon un quatrième aspect, l’invention a pour objet un véhicule comprenant au moins trois éléments, dont au moins un premier et un deuxième élément assemblés par un dispositif de fixation et une tôle formant un troisième élément, le troisième élément étant disposé de manière à être en regard et au moins en partie écarté du deuxième élément de telle sorte à définir un entrefer, le véhicule étant remarquable en ce que le dispositif de fixation est défini selon le troisième aspect de l’invention, et coopère avec un écrou ou un trou taraudé pour l’assemblage desdits premier et deuxième éléments, et en ce que le dispositif de fixation est au moins en partie disposé dans ledit entrefer et traverse un trou de passage montré par ledit troisième élément.
De manière avantageuse, le premier élément est une barre de toit, le deuxième élément est un pavillon ou un haut de côté de caisse, et le troisième élément est un élément de renfort ou une pièce de doublure.
Idéalement, le manchon présentant une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre de la tige de la vis, ladite extrémité basse montrant une embase, le diamètre présenté par le trou de passage montré par le troisième élément est supérieur au diamètre de l’embase et inférieur à 1,2 fois le diamètre de l’embase, de préférence inférieur à 1,1 fois le diamètre de l’embase.
Selon un mode de réalisation préféré, l’écrou ou le trou taraudé montrant un lamage, et la tige de la vis présentant un épaulement destiné à coopérer avec un collet présenté par la face interne du manchon, le véhicule est remarquable en ce que la vis est dimensionnée pour que la longueur L1 de sa tige, telle que mesurée entre son extrémité libre et ledit épaulement, réponde à la relation (I) suivante :
L1 < H + P (I) dans laquelle,
H est la hauteur de l’entrefer entre le deuxième et le troisième élément, et
P est la profondeur du lamage de l’écrou ou du trou taraudé.
Ainsi, la vis du dispositif de fixation est dimensionnée pour que sa partie filetée ne soit pas encore engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou ou du trou taraudé lorsque l’embase du manchon traverse le trou de passage du troisième élément.
Selon un mode de réalisation alternatif ou complémentaire, l’écrou ou le trou taraudé montrant un lamage, et la tige de la vis présentant un épaulement destiné à coopérer avec un collet présenté par la face interne du manchon, le manchon présentant une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre de la tige de la vis ; ladite extrémité basse étant disposée en appui contre le deuxième élément, le véhicule est remarquable en ce que la vis est dimensionnée pour que la longueur L2 de sa tige, telle que mesurée entre ledit épaulement et l’extrémité de sa partie filetée la plus proche de son extrémité libre, réponde à la relation (II) suivante :
L2>P + E + D + X (II) dans laquelle,
P est la profondeur du lamage de l’écrou ou du trou taraudé,
E est l’épaisseur montrée par les éléments assemblés telle que mesurée entre l’extrémité basse du manchon et l’entrée du lamage de l’écrou ou du trou taraudé, D est la distance entre le collet du manchon et son extrémité basse, et
- X est supérieur à au moins un pas du filet de la partie filetée de la tige.
De préférence, X est supérieur ou égal à 3 fois le pas du filet de la partie filetée de la tige de la vis.
Ainsi, la vis du dispositif de fixation est dimensionnée pour que sa partie filetée soit engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou ou du trou taraudé lorsque l’embase du manchon se place en appui contre la surface du deuxième élément.
Selon un cinquième aspect, l’invention a pour objet l’utilisation d’un ensemble selon le premier aspect pour la fixation d’une barre de toit sur une tôle formant un haut de côté de caisse ou un pavillon d’un véhicule automobile. De préférence, l’utilisation se fait dans un véhicule selon le quatrième aspect.
Selon un sixième aspect, l’invention a pour objet l’utilisation d’un embout de vissage selon le deuxième aspect pour la fixation d’une barre de toit sur une tôle formant un haut de côté de caisse ou un pavillon d’un véhicule automobile. De préférence, l’utilisation se fait dans un véhicule selon le quatrième aspect.
Selon un septième aspect, l’invention a pour objet l’utilisation d’un dispositif de fixation selon le troisième aspect pour la fixation d’une barre de toit sur une tôle formant un haut de côté de caisse ou un pavillon d’un véhicule automobile. De préférence, l’utilisation se fait dans un véhicule selon le quatrième aspect.
Selon un huitième aspect, et une première mise en œuvre de l’invention, l’invention a pour objet une méthode d’assemblage d’au moins deux éléments au moyen d’un ensemble comprenant un dispositif de fixation comprenant une vis d’assemblage, et d’un écrou ou d’un trou taraudé montré par le premier élément, le deuxième élément présentant un ajour aligné avec ledit trou taraudé ou le trou dudit écrou pour le passage de ladite vis d’assemblage, l’assemblage étant réalisé par le passage dudit dispositif de fixation au travers d’un trou de passage montré par une tôle formant un troisième élément, le troisième élément étant disposé de manière à être en regard et au moins en partie écarté du deuxième élément de telle sorte à définir un entrefer, la méthode étant remarquable en ce qu’elle comprend les étapes suivantes :
- approvisionnement d’un ensemble selon le premier aspect comprenant un embout de vissage selon le deuxième aspect et un dispositif de fixation ;
- engagement de la tête de la vis dans la douille dudit embout de vissage, et enfoncement du dispositif de fixation dans ladite douille de telle sorte que les bords de la première ouverture de la cage se placent en appui contre l’extrémité haute du manchon et la douille étant placée en position écartée de la première ouverture, le manchon est placé en position basse sur la vis ; de préférence, la tête de la vis est maintenue en position dans la douille par l’action d’un aimant disposé au fond de ladite douille ;
- engagement du dispositif de fixation au travers du trou de passage du troisième élément et de l’extrémité libre de la vis dans l’écrou ou le trou taraudé ; et
- vissage de la vis jusqu’à ce que la tête de la vis se place en appui contre le manchon.
Selon une deuxième mise en œuvre de l’invention, l’invention a pour objet une méthode d’assemblage d’au moins deux éléments au moyen d’un ensemble comprenant un dispositif de fixation comprenant une vis d’assemblage, et d’un écrou ou d’un trou taraudé montré par le premier élément, le deuxième élément présentant un ajour aligné avec ledit trou taraudé ou le trou dudit écrou pour le passage de ladite vis d’assemblage, l’assemblage étant réalisé par le passage dudit dispositif de fixation au travers d’un trou de passage montré par une tôle formant un troisième élément, le troisième élément étant disposé de manière à être en regard et au moins en partie écarté du deuxième élément de telle sorte à définir un entrefer, la méthode étant remarquable en ce qu’elle comprend les étapes suivantes :
- approvisionnement d’un ensemble selon le premier aspect comprenant un embout de vissage et un dispositif de fixation selon le troisième aspect, de préférence comprenant une rondelle intégrée ;
- engagement de la tête de la vis dans la douille dudit embout de vissage, et enfoncement du dispositif de fixation dans ladite douille de telle sorte que les bords de la douille se placent en appui contre la rondelle intégrée ou de telle sorte que le fond de la douille se place en appui contre le sommet de ladite tête ; le manchon étant placé en position basse sur la vis par un moyen de pression élastique agencé entre la tête de vis et un épaulement extérieur du manchon ;
- engagement du dispositif de fixation au travers du trou de passage du troisième élément et de l’extrémité libre de la vis dans l’écrou ou le trou taraudé ; et
- vissage de la vis jusqu’à ce que la tête de la vis se place en appui contre le manchon.
De préférence, et selon la première et/ou la deuxième mise en oeuvre de l’invention, la vis du dispositif de fixation est dimensionnée pour que sa partie filetée ne soit pas encore engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou ou du trou taraudé lorsque l’embase du manchon traverse le trou de passage du troisième élément.
De préférence, et selon la première et/ou la deuxième mise en oeuvre de l’invention, la vis du dispositif de fixation est dimensionnée pour que sa partie filetée soit engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou ou du trou taraudé lorsque l’embase du manchon se place en appui contre la surface du deuxième élément.
L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d’exemple en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles :
Les figures 1 et 2 illustrent des systèmes de fixation selon l’art antérieur.
La figure 3 montre un dispositif de fixation selon l’invention.
La figure 4 illustre une vis d’assemblage d’un dispositif de fixation selon l’invention sans son manchon.
Les figures 5 et 6 sont des vues en coupe selon le plan de coupe A-A de la figure 3 et illustrent le coulissement du manchon le long de la tige de la vis d’assemblage.
Les figures 7 et 8 sont des vues en coupe d’un embout de vissage selon l’invention.
Les figures 9 à 11 illustrent différentes étapes de la méthode d’assemblage selon une première mise en oeuvre de l’invention au moyen d’un ensemble et d’un véhicule selon l’invention.
La figure 12 montre un dispositif de fixation selon l’invention dans sa variante avec moyen de pression élastique.
La figure 13 est une vue en coupe selon le plan de coupe B-B de la figure 12 et illustre le coulissement du manchon le long de la tige de la vis d’assemblage sous l’effet du moyen de pression élastique.
Les figures 14 à 16 illustrent différentes étapes de la méthode d’assemblage selon une deuxième mise en oeuvre de l’invention au moyen d’un ensemble et d’un véhicule selon l’invention.
Dans la description qui suit, le terme « comprendre >> est synonyme de « inclure >> et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans l’ensemble, le dispositif de fixation, l’embout de vissage ou le véhicule auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre >> inclut les termes « consister en >>. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.
Les figures 1 et 2 ayant été décrites en partie introductive, on se référera en premier lieu à la figure 9, illustrant l’invention selon une première mise en oeuvre. Dans la suite de l’exposé, le dispositif de fixation, le véhicule et la méthode d’assemblage seront décrit conjointement.
L’invention concerne un dispositif de fixation 29 permettant d’assembler au moins deux éléments (5, 21) au travers d’un corps creux. Un des éléments à assembler 5 forme une des parois dudit corps creux, la paroi du corps creux en regard est une tôle formant un troisième élément 7 et montrant un trou de passage 27 au travers duquel le dispositif de fixation 29 est engagé en vue de l’assemblage desdits au moins deux éléments (5, 21). L’un des éléments à assembler 21 présente un écrou 19 ou un trou taraudé qui est agencé pour être aligné avec ledit trou de passage 27 de la tôle formant le troisième élément 7. Il existe donc un entrefer 3 d’une hauteur « H >> entre le troisième élément 7 et l’un des éléments à assembler 5, définissant donc le corps creux.
En référence à la figure 3, on peut voir que le dispositif de fixation 29 selon un premier mode de réalisation de l’invention comprend une vis d’assemblage 31 dotée d’une tête 33 et d’une tige 35 avec une partie filetée 37 et montrant une extrémité libre 39. Ladite vis 31 est également illustrée en figure 4. En revenant à la figure 3, on voit que le dispositif de fixation 29 comprend en outre un manchon 41, de préférence imperdable, monté autour de la tige 35 de la vis 31 et de longueur inférieure à la longueur de celle-ci. Le manchon 41 est apte à coulisser le long de ladite tige 35 entre une position haute (illustrée en figure 5) dans laquelle il se place en appui contre la tête 33 de la vis 31 et une position basse (illustrée en figure 6) dans laquelle il est écarté de ladite tête 33. On définira donc sur ledit manchon 41, une extrémité haute agencée du côté de la tête 33 de la vis 31 et une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre 39 de la tige 35 de la vis 31.
Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le manchon 41 comprend en outre une embase 43 au niveau de son extrémité basse. Cette embase 43 va se positionner en appui contre l’un des éléments à assembler, c’est-à-dire contre le deuxième élément 5 (visible par exemple en figure 9), et faire office de rondelle. On notera que ladite rondelle est portée par un manchon 41 apte à coulisser le long de la tige 35 de la vis. La rondelle (i.e. l’embase du manchon) est donc désolidarisée de la tige 35 de la vis.
Selon un mode de réalisation de l’invention illustré en figures 5 et 6, les possibilités de coulissement du manchon 41 le long de la tige 35 sont limitées. Ainsi, de manière préférentielle, le dispositif de fixation 29 est configuré pour que, lorsque le manchon 41 est placé en position basse, l’extrémité libre 39 de la tige 35 dépasse du manchon 41.
L’extrémité libre 39 de la vis 31 peut être brute de roulage ou chanfreinée et être formée par l’extrémité de la partie filetée 37 de la vis 31, ou comme dans un mode de réalisation préféré, montrer un bout pilote. Les vis d’assemblage comprenant des bouts pilotes coniques ou cylindriques sont connues de l’homme du métier. La présence d’un bout pilote facilite l’insertion, la mise en position et l’alignement de la vis 31 avec l’écrou 19 (visible par exemple en figure 9) ou le trou taraudé lors de l’opération d’assemblage. La présence d’un bout pilote est également avantageuse du fait que l’insertion de l’extrémité de la vis 31 dans l’écrou 19 ou le trou taraudé se fait en aveugle pour le monteur, le troisième élément lui masquant ledit écrou 19 ou ledit trou taraudé. Avantageusement comme visible sur la figure 9, l’écrou 19 ou le trou taraudé présentent un lamage 49.
En revenant à la figure 5, on aura compris que le manchon 41 se présente sous une forme générale de tube. Afin de limiter le déplacement du manchon 41 le long de la tige 35 de la vis 31, le manchon 41 comprenant une face interne et une face externe, le manchon présente, préférentiellement, sur sa face interne, un collet 47 destiné à coopérer avec un épaulement 45 présenté par la tige 35 de la vis 31. Cette coopération se fait lors du placement dudit manchon 41 en position basse, comme illustré en figure 6, le collet 47 venant alors se placer en butée contre l’épaulement 45. Cette configuration permet de s’assurer d’une part que l’extrémité 39 de la tige 35 de la vis 31 dépasse du manchon 41 lorsqu’il est en position basse et d’autre part que le manchon 41 est retenu sur la tige 35 de la vis 31 au moins au niveau de son extrémité basse.
Par ailleurs, le collet 47 du manchon 41 est agencé entre la tête 33 de la vis 31 et l’épaulement 45 montré par la tige 35 de la vis 31. Avantageusement, le manchon 41 présente un diamètre intérieur inférieur au diamètre de la tête 33 de la vis 31. Cette configuration permet de retenir le manchon 41 sur la tige 35 de la vis 31 du moins au niveau de son extrémité haute. Lorsqu’il est retenu sur la tige 35 de la vis 31 à la fois au niveau de son extrémité basse et de son extrémité haute, le manchon 41 est imperdable.
Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, le diamètre extérieur du manchon 41 est supérieur ou égal au diamètre extérieur de la tête 33 de la vis 31. De préférence, le diamètre extérieur du manchon 41 est supérieur au diamètre extérieur de la tête 33 de la vis 31. Cette configuration permet qu’un outil de vissage, par exemple une visseuse munie d’un embout de vissage 51 (visible en figures 9 à 11) prenne appui sur le manchon 41 lors de l’opération d’assemblage des au moins deux éléments (5, 21) par le dispositif de fixation 29. De manière complémentaire ou alternative, l’extrémité haute du manchon comprend également une embase 69 à cette fin.
L’embout de vissage 51 selon l’invention est illustré en figures 7 et 8. Dans cette mise en œuvre préférée de l’invention, l’embout de vissage 51 comprend un moyen de pression élastique 53 configuré pour ramener le manchon en position basse. A cette fin et selon un mode de réalisation préféré, l’embout de vissage 51 comprend une cage 55 présentant une première ouverture 57 par laquelle est destinée à passer la tête de la vis du dispositif de fixation, et une douille 15, par exemple avec une empreinte hexagonale 25, est montée coulissante dans la cage 55 entre une position écartée (illustrée en figure 7) et une position rapprochée (illustrée en figure 8) de ladite première ouverture 57. Le moyen de pression élastique 53 est préférentiellement un ressort de compression monté dans la cage 55 et agencé pour ramener la douille 15 dans sa position écartée de la première ouverture 57. Selon une variante non représentée, le moyen de pression élastique est monté sur la face extérieure de la cage et coopère avec des ergots de la douille accessibles au travers de trous oblongs s’étendant selon la direction longitudinale de la cage.
Avantageusement, et comme illustré en figures 10 et 11, le manchon 41 présente une extrémité haute agencée du côté de la tête 33 de la vis, éventuellement doté d’une embase 69. La première ouverture 57 est délimitée en son pourtour par un bord 59. Ladite première ouverture 57 est dimensionnée pour présenter un diamètre inférieur aux dimensions du manchon 41 du dispositif de fixation au niveau de son extrémité haute, et lorsqu’elle est présente, de son embase 69, de telle sorte que lorsque la tête 33 de vis est insérée dans la douille 15, le manchon 41 vienne se placer en appui contre le bord 59 de la première ouverture 57, et ne pénètre pas dans ladite cage 55.
De manière préférentielle, et comme illustré en figures 7 et 8, l’embout de vissage 51 comprend en outre un aimant 61 disposé au fond de la douille 15, de telle sorte à retenir la tête 33 de vis dans la douille 15 lorsqu’elle y est insérée. De préférence encore, la douille 15 présente un moyen de raccordement 63 à une visseuse. Ledit moyen de raccordement 63 traverse une deuxième ouverture 65 de la cage 55, opposée à la première ouverture 57. La douille 15 est retenue dans la cage 55 au niveau de la deuxième ouverture 65 par un élément de retenue 67, tel qu’un circlip.
En revenant aux figures 9 à 11, on comprend que la désolidarisation du manchon 41 et de la vis 31 est particulièrement avantageuse en ce qu’elle permet de percer un trou de passage 27 sur le troisième élément 7 aussi petit que possible tout en gardant une tolérance de positionnement entre les différents éléments quant à leur alignement. Comme illustré en figure 10, l’invention va en effet permettre, lors de l’opération d’assemblage, de passer l’extrémité basse du manchon 41, donc l’embase 43 du manchon 41 faisant office de rondelle, par le trou de passage 27 du troisième élément 7 avant que la partie filetée 37 de la vis 31 d’assemblage (référencée en figures 3 et 4) ne soit engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou 19 ou du trou taraudé.
On comprend aisément que, pour ce faire, les dimensions du dispositif de fixation 29 sont adaptées aux dimensions de l’agencement des différents éléments en question et en particulier à la hauteur H de l’entrefer 3 que le dispositif de fixation 29 doit traverser. Ainsi, de préférence, la tige 35 de la vis présentant un épaulement 45 destiné à coopérer avec un collet 47 présenté par la face interne du manchon 41, la vis 31 est dimensionnée pour que la longueur L1 de sa tige 35, telle que mesurée entre son extrémité libre 39 et ledit épaulement 45, soit inférieure à la hauteur H de l’entrefer 3.
Lorsque l’écrou 19 ou le trou taraudé montre un lamage 49, et la tige 35 de la vis 31 présente un épaulement 45 destiné à coopérer avec un collet 47 présenté par la face interne du manchon 41, la vis 31 est dimensionnée pour que la longueur L1 de sa tige 35, telle que mesurée entre son extrémité libre 39 et ledit épaulement 45, réponde à la relation (I) suivante :
L1 < H + P (I) dans laquelle,
H est la hauteur de l’entrefer 3 entre le deuxième 5 et le troisième élément 7, et
P est la profondeur du lamage 49 de l’écrou 19 ou du trou taraudé.
La valeur de P est nulle en l’absence de lamage.
Il est ainsi possible de faire passer dans un premier temps l’embase 43 du manchon 41 dans le trou 27 de passage du troisième élément 7 et ensuite de décaler légèrement le dispositif de fixation 29 de sa position coaxiale par rapport au trou de passage 27 pour placer la vis 31 en alignement avec l’écrou 19 ou le trou taraudé en vue de son vissage.
Selon une mise en œuvre de l’invention, le diamètre présenté par le trou de passage 27 est supérieur au diamètre de l’embase 43 du manchon 41 et inférieur à 1,3 fois le diamètre de l’embase 43 du manchon 41 au niveau de son extrémité basse, de préférence inférieur à 1,2 fois le diamètre de l’embase 43, de préférence encore inférieur à 1,1 fois le diamètre de l’embase 43. Cette configuration est particulièrement avantageuse lorsque le troisième élément 7 est une pièce de renfort qui ne doit pas montrer d’ajours de dimensions trop importantes afin de pouvoir présenter des prestations satisfaisantes en matière de résistance aux chocs et aux efforts.
Lors de l’opération d’assemblage, une fois passé le trou de passage 27 et une fois l’extrémité libre 39 de la vis 31 engagée dans l’écrou 19 ou le trou taraudé, l’extrémité basse du manchon 41 va venir se placer en appui contre la surface du deuxième élément 5 à assembler. Il est alors important qu’au moment où cette mise en appui se fait, la partie filetée 37 de la vis 31 d’assemblage soit déjà engagée dans le filetage complémentaire de l’écrou 19 ou du trou taraudé. Le vissage de la vis 31 dans l’écrou 19 ou le trou taraudé fait alors coulisser le manchon 41 le long de la tige 35 de la vis 31 d’assemblage depuis sa position basse vers sa position haute. L’extrémité haute du manchon 41 vient alors se placer en appui contre la tête 33 de la vis 31 comme illustré en figure 11 et l’ensemble est alors serré permettant l’assemblage des premier et deuxième éléments.
Pour répondre à ce besoin, le dispositif de fixation 29, et en particulier la vis 31 d’assemblage, doit être dimensionné par rapport aux dimensions des premier 5 et deuxième 21 éléments à assembler.
Ainsi, selon une mise en œuvre préférée de l’invention, l’écrou 19 ou le trou taraudé montrant un lamage 49, et la tige 35 de la vis 31 présentant un épaulement 45 destiné à coopérer avec un collet 47 présenté par la face interne du manchon 41, le manchon 41 présentant une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre 39 de la tige 35 de la vis 31 et destinée à être disposée en appui contre un des éléments à assembler, la vis 31 est dimensionnée pour que la longueur L2 de sa tige 35, telle que mesurée entre ledit épaulement 45 et l’extrémité de sa partie filetée 37 la plus proche de son extrémité libre 39, réponde à la relation (II) suivante :
L2 > P + E + D+X (II) dans laquelle,
P est la profondeur du lamage 49 de l’écrou 19 ou du trou taraudé,
E est l’épaisseur montrée par les éléments assemblés (5, 21 ) telle que mesurée entre la surface du deuxième élément contre lequel le manchon 41 est destiné à prendre appui et l’entrée du lamage 49 de l’écrou 19 ou du trou taraudé, D est la distance entre le collet 47 du manchon 41 et son extrémité basse, et
- X est supérieur à au moins un pas du filet de la partie filetée 37 de la tige 35 de la vis 31.
La distance D entre le collet 47 du manchon 41 et son extrémité basse est illustrée en figure 5. Lorsque l’écrou 19 est intégré au premier élément 21 de sorte à être posé en appui contre le deuxième élément 5, l’épaisseur E est l’épaisseur du deuxième élément. Lorsque les premier et deuxième éléments sont tous deux des tôles destinées à être serrées entre l’écrou et l’embase du manchon, l’épaisseur E est l’épaisseur cumulée des deux tôles.
Lorsque l’écrou ou le trou taraudé ne présente pas de lamage, la relation sera à remplir en prenant une valeur nulle pour la profondeur P du lamage.
S’il suffit que la vis 31 soit engagée d’un filet pour amorcer le coulissement du manchon 41 le long de sa tige 35, l’homme du métier aura avantage à ce que la vis 31 soit engagée par au moins deux et de préférence au moins trois filets lorsque l’embase 43 du manchon 41 vient se placer en appui sur la surface du deuxième élément 5 à assembler. C’est pourquoi, l’homme du métier choisira préférentiellement X comme étant supérieur ou égal à 2 fois le pas du filet de la partie filetée 37 de la vis 31, et de préférence supérieur ou égal à 3 fois le pas du filet de la partie filetée 37 de la vis 31.
L’invention trouve une application particulière dans la fixation des barres de toits de sorte à ce que le premier élément 21 soit une barre de toit, le deuxième élément 5 soit une tôle de pavillon ou un haut de côté de caisse, et le troisième élément 7 soit un élément de renfort ou une pièce de doublure.
On se référera à présent aux figures 12 à 16 illustrant une variante préférée de l’invention selon laquelle le moyen de pression élastique 53 est porté par le dispositif de fixation 29.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif de fixation 29 comprend une vis d’assemblage 31 dotée d’une tête 33 et d’une tige 35 avec une partie filetée 37 et montrant une extrémité libre 39. De manière similaire à la variante précédente, le dispositif de fixation 29 comprend en outre un manchon 41 monté autour de la tige 35 de la vis 31 et de longueur inférieure à celleci, le manchon 41 étant apte à coulisser le long de ladite tige 35 entre une position haute (illustrée en figures 12 et 16) dans laquelle il se place en appui contre la tête 33 de la vis et une position basse (illustrée en figures 13 et 14) dans laquelle il est écarté de ladite tête 33.
Les caractéristiques concernant les dimensions L1 et L2 de la vis 31, la présence d’un épaulement 45 comme illustré en figure 4, sont également valables dans cette variante de l’invention. De même, le manchon 41 peut avantageusement présenter collet 47 et une embase 43 au niveau de son extrémité basse. La particularité de cette variante du dispositif de fixation 29 est qu’il comprend en outre un moyen de pression élastique 53, de préférence un ressort de compression 53 agencé entre la tête 33 de la vis et le manchon 41 et configuré pour ramener le manchon 41 en position basse.
Préférentiellement, le moyen de pression élastique 53 prend appui sur un épaulement 71 disposé sur la face externe du manchon 41 et agencé pour être écarté de son extrémité haute, de telle sorte que l’extrémité haute du manchon puisse se placer en appui contre la tête 33 de la vis de manière directe. De préférence encore, la tête de la vis présente une rondelle intégrée 73 sur laquelle le moyen de pression élastique 53 va prendre appui.
Le mode d’assemblage est le même que pour l’exemple de réalisation précédent, à la différence que l’embout de vissage peut être constitué d’une simple douille 15, et qu’il va prendre appui soit sur la tête 33 de vis lorsque la douille a un fond d’une profondeur adaptée ; soit sur la rondelle intégrée 73 de la tête 33 de vis, comme illustré en figures 15 et 16.
La méthode d’assemblage comprend donc l’engagement de la tête 33 de la vis dans la douille 15 dudit embout de vissage, et enfoncement du dispositif de fixation 29 dans ladite douille 15 de telle sorte que les bords de la douille 15 se placent en appui contre la rondelle intégrée 73, ou de telle sorte que le fond de la douille se place en appui contre le sommet de ladite tête. Le manchon 41 est placé en position basse sur la vis 31 par un moyen de pression élastique 53 agencé entre la tête 33 de vis et un épaulement 71 extérieur du manchon 41.
Le dispositif de fixation 29 est engagé au travers du trou de passage 27 du troisième élément 7 et l’extrémité libre 39 de la vis 31 est engagé dans l’écrou 19 ou le trou taraudé. La vis 31 est ensuite vissée jusqu’à ce que la tête 33 de la vis se place en appui contre le manchon 41.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Ensemble comprenant un embout de vissage (51) et un dispositif de fixation (29), le dispositif de fixation (29) étant destiné à coopérer avec un écrou (19) ou un trou taraudé, le dispositif de fixation (29) comprenant une vis d’assemblage (31) dotée d’une tête (33) et d’une tige (35) avec une partie filetée (37) et montrant une extrémité libre, l’embout de vissage (51) comprenant une douille (15) configurée pour recevoir la tête (33) de la vis (31) ; l’ensemble étant caractérisé en ce que le dispositif de fixation (29) comprend en outre un manchon (41) monté autour de la tige (35) de la vis (31) et de longueur inférieure à celle-ci, le manchon (41) étant apte à coulisser le long de ladite tige (35) entre une position haute dans laquelle il se place en appui contre la tête (33) de la vis (31) et une position basse dans laquelle il est écarté de ladite tête (33), et en ce que l’ensemble comprend en outre un moyen de pression élastique (53) configuré pour ramener le manchon (41) en position basse.
  2. 2. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de pression élastique (53) est un ressort de compression présenté par l’embout de vissage (51).
  3. 3. Ensemble selon la revendication 1 caractérisé en ce que le moyen de pression élastique (53) est un ressort de compression présenté par le dispositif de fixation (29), ledit ressort de compression est agencé entre la tête (33) de la vis (31) et le manchon (41); de préférence, la tête (33) de la vis (31) comprend une rondelle intégrée (73).
  4. 4. Ensemble selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce qu’un aimant est disposé au fond de la douille (15) de l’embout de vissage (51) de telle sorte à retenir la tête (33) de vis (31) dans la douille (15) lorsqu’elle y est insérée.
  5. 5. Embout de vissage (51) pour ensemble selon l’une des revendications 1, 2 ou 4, l’embout (51) étant caractérisé en ce qu’il comprend une cage (55) présentant une première ouverture (57) par laquelle est destinée à passer la tête (33) de la vis (31) du dispositif de fixation (29), une douille (15) montée coulissante dans la cage (55) entre une position écartée et une position rapprochée de ladite première ouverture (57) et un moyen de pression élastique (53) monté dans ou sur la cage (55) et agencé pour ramener la douille (15) dans sa position écartée de la première ouverture (57).
  6. 6. Dispositif de fixation (29) destiné à être utilisé dans un ensemble selon l’une des revendications 1, 3 ou 4, le dispositif de fixation (29) comprenant une vis d’assemblage (31) dotée d’une tête (33) et d’une tige (35) avec une partie filetée (37) et montrant une extrémité libre (39), le dispositif de fixation (29) étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre un manchon (41) monté autour de la tige (35) de la vis (31) et de longueur inférieure à celle-ci, le manchon (41) étant apte à coulisser le long de ladite tige (35) entre une position haute dans laquelle il se place en appui contre la tête (33) de la vis (31) et une position basse dans laquelle il est écarté de ladite tête (33), et en ce qu’il comprend en outre un moyen de pression élastique (53) agencé entre la tête (33) de la vis (31) et le manchon (41) et configuré pour ramener le manchon (41) en position basse.
  7. 7. Ensemble selon l’une des revendications 1 à 4, ou dispositif de fixation (29) selon la revendication 6 ; le manchon (41) du dispositif de fixation (29) se présentant sous une forme de tube et/ou présentant une extrémité haute agencée du côté de la tête (33) de la vis (31) et une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre (39) de la tige (35) de la vis (31), caractérisé en ce que l’extrémité basse du manchon (41) présente une embase (43).
  8. 8. Véhicule comprenant au moins trois éléments, dont au moins un premier (21) et un deuxième (5) élément assemblés par un dispositif de fixation (29) et une tôle formant un troisième élément (7), le troisième élément (7) étant disposé de manière à être en regard et au moins en partie écarté du deuxième (5) élément de telle sorte à définir un entrefer (3), le véhicule étant caractérisé en ce que le dispositif de fixation (29) est défini selon l’une des revendications 6 ou 7, et coopère avec un écrou (19) ou un trou taraudé pour l’assemblage desdits premier (21) et deuxième (5) éléments, et en ce que le dispositif de fixation (29) est au moins en partie disposé dans ledit entrefer (3) et traverse un trou de passage (27) montré par ledit troisième élément (7).
  9. 9. Véhicule selon la revendication 8, l’écrou (19) ou le trou taraudé montrant un lamage (49), et la tige (35) de la vis (31) présentant un épaulement (45) destiné à coopérer avec un collet (47) présenté par la face interne du manchon (41), le véhicule est caractérisé en ce que la vis (31) est dimensionnée pour que la longueur L1 de sa tige (35), telle que mesurée entre son extrémité libre (39) et ledit épaulement (45), réponde à la relation (I) suivante :
    L1 < H + P (I) dans laquelle,
    H est la hauteur de l’entrefer (3) entre le deuxième (5) et le troisième élément (7), et
    P est la profondeur du lamage (49) de l’écrou (19) ou du trou taraudé.
  10. 10. Véhicule selon l’une des revendications 8 ou 9, l’écrou (19) ou le trou taraudé montrant un lamage (49), et la tige (35) de la vis (31) présentant un épaulement (45) destiné à coopérer avec un collet (47) présenté par la face interne du manchon (41), le manchon (41) présentant une extrémité basse agencée du côté de l’extrémité libre (39) de la tige (35) de la vis (31), ladite extrémité basse étant disposée en appui contre le deuxième élément (5), le véhicule est caractérisé en ce que la vis (31) est dimensionnée pour que la longueur L2 de sa tige (35), telle que mesurée entre ledit épaulement (45) et l’extrémité de sa partie filetée (37) la plus proche de son extrémité libre (39), réponde à la relation (II) suivante :
    L2>P+E+D + X (II) dans laquelle,
    P est la profondeur du lamage (49) de l’écrou (19) ou du trou taraudé,
    E est l’épaisseur montrée par les éléments assemblés telle que mesurée entre l’extrémité basse du manchon (41) et l’entrée du lamage (49) de l’écrou (19) ou du trou taraudé,
    D est la distance entre le collet (47) du manchon (41) et son extrémité basse, et - X est supérieur à au moins un pas du filet de la partie filetée (37) de la tige (35) ; de préférence, X est supérieur ou égal à 3 fois le pas du filet de la partie filetée (37) de la tige (35) de la vis (31).
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