FR2901853A1 - Seat flange and support plate connection system for motor vehicle seat, has bushing integrated to metal flange, and counterbore engaged on collar when face of bushing is applied against surface of flange around collar - Google Patents

Abstract

The system has a threaded bushing (20) of cylindrical shape integrated to a metal flange (11) e.g. seat flange, comprising a mounted collar (31) formed around a hole (30) for passage of a fixation unit. The threaded bushing has a face (21) that is supported on the flange. A counterbore (22) has a diameter such that it is engaged on the collar, when the face of the bushing is applied against a surface (112) of the flange around the collar and integrated on the surface. The bushing is welded on the flange and has recesses (24) provided in the face, around the counterbore. An independent claim is also included for a motor vehicle seat comprising a metal flange made of a thin sheet, and a support plate, that are assembled by a connection system.

Description

Système de liaison mécanique vissée entre deux pièces et siègeMechanical connection system screwed between two parts and seat

d'automobile comportant de tels systèmes.  car having such systems.

La présente invention se situe dans le domaine des liaisons entre deux pièces, ou plus, et vise à améliorer la résistance mécanique de telles liaisons, en particulier dans le cas où au moins une des pièces assemblées a une épaisseur relativement faible, par exemple pour la liaison d'une pièce en tôle sur une autre pièce plus rigide. Elle s'applique notamment aux liaisons entre diverses pièces utilisées dans les armatures de sièges pour automobiles.  The present invention is in the field of connections between two or more parts, and aims to improve the mechanical strength of such connections, particularly in the case where at least one of the assembled parts has a relatively small thickness, for example for connecting a sheet metal part to another more rigid part. It applies in particular to the connections between various parts used in automobile seat frames.

De telles liaisons sont classiquement réalisées par soudage, rivetage, vissage ou sertissage. Certains modes d'assemblage sont parfois insuffisants pour assurer une bonne résistance mécanique, notamment dans la direction transversale par rapport à l'axe de l'organe d'assemblage et notamment lorsqu'une des pièces a une faible épaisseur. Par exemple, on connaît bien des assemblages, tels que celui illustré figures 1 et 2, réalisés par une vis 1 passant dans un trou d'une première pièce 2 à assembler et vissée dans un écrou 3 soudé sur la deuxième pièce 4 de l'assemblage, formée d'une tôle de faible épaisseur. La liaison de l'écrou sur la tôle de la deuxième pièce est généralement effectuée par soudage électrique, du type soudage par points, l'écrou comportant à cet effet, sur sa face appliquée contre la tôle, des petits bossages 5 s'étendant radialement, prévus pour constituer les points d'amorçage lors du soudage et pour former ensuite les points de liaison avec la tôle. Un inconvénient d'un tel système est que la liaison de l'écrou sur la tôle mince ne présente pas une grande résistance mécanique, notamment lorsque l'assemblage est amené à travailler au cisaillement, c'est-à-dire lorsque des efforts importants doivent être transmis selon une direction perpendiculaire à l'axe de la vis et de l'écrou, donc sensiblement parallèlement au plan de la tôle 4, ces efforts étant supportés intégralement par les points de soudure.  Such bonds are conventionally made by welding, riveting, screwing or crimping. Some assembly methods are sometimes insufficient to ensure good mechanical strength, especially in the direction transverse to the axis of the assembly member and in particular when one of the parts has a small thickness. For example, many assemblies are known, such as that illustrated in FIGS. 1 and 2, made by a screw 1 passing through a hole of a first part 2 to be assembled and screwed into a nut 3 welded to the second part 4 of the assembly, formed of a sheet of thin thickness. The connection of the nut to the sheet of the second part is generally carried out by electric welding, of the spot welding type, the nut comprising for this purpose, on its face applied against the sheet, small bosses 5 extending radially. , intended to constitute the priming points during welding and then to form the points of connection with the sheet. A disadvantage of such a system is that the connection of the nut on the thin sheet does not have a high mechanical strength, especially when the assembly is made to work shear, that is to say when significant efforts must be transmitted in a direction perpendicular to the axis of the screw and the nut, so substantially parallel to the plane of the sheet 4, these forces being supported integrally by the welding points.

On connaît aussi, par FR-2734609, un système d'assemblage de deux pièces l'une contre l'autre, dans lequel un organe d'assemblage, tel qu'une vis par exemple, est solidaire d'une première pièce et passe dans un trou de la deuxième pièce. Ce trou comporte un collet monté et l'écrou, ou autre élément coopérant avec l'organe d'assemblage, vient enserrer le dit collet monté tout en serrant les pièces l'une contre l'autre. Un tel système vise à faciliter le positionnement relatif des pièces lors de leur assemblage, grâce à une certaine capacité de déformation du collet monté, facilitant le centrage de l'organe d'assemblage et du trou, et améliore la résistance aux efforts de cisaillement. Mais il ne peut s'appliquer que lorsque le collet monté peut être réalisé du côté de la partie mobile de l'organe de fixation, écrou ou élément similaire, puisque cette partie mobile doit pouvoir assurer la dite déformation lors du serrage.  FR-2734609 also discloses a system for assembling two parts against each other, in which an assembly member, such as a screw for example, is secured to a first piece and passes in a hole in the second room. This hole comprises a collar mounted and the nut, or other element cooperating with the assembly member, grips the said collar mounted while tightening the parts against each other. Such a system aims to facilitate the relative positioning of the parts during their assembly, thanks to a certain deformation capacity of the collar mounted, facilitating the centering of the assembly member and the hole, and improves the resistance to shear forces. But it can apply only when the mounted collar can be made on the side of the movable part of the fastener, nut or similar element, since this movable part must be able to ensure said deformation during tightening.

La présente invention à pour but de résoudre les problèmes ci-dessus et vise particulièrement à améliorer la résistance, notamment dans la direction du plan général de contact entre les pièces, des assemblages dans lesquels au moins une des pièces assemblées est une tôle de faible épaisseur.  The present invention aims to solve the above problems and is particularly aimed at improving the resistance, particularly in the direction of the general plane of contact between the parts, assemblies in which at least one of the assembled parts is a thin sheet metal. .

Avec ces objectifs en vue, l'invention a pour objet un système de liaison d'une première pièce en tôle mince sur une deuxième pièce au moyen d'un organe d'assemblage passant dans des trous réalisés dans les deux pièces et comportant un premier élément solidarisé à la première pièce sur sa face orientée vers l'extérieur de l'assemblage et un deuxième élément agencé pour serrer la deuxième pièce contre la première par engagement du deuxième élément avec le premier élément, caractérisé en ce que la première pièce comporte un collet monté formé autour du trou de passage de l'organe de fixation et le premier élément de l'organe de fixation comporte, sur sa face en appui sur la première pièce, un lamage de diamètre adapté pour s'engager sans jeu sur le collet monté lorsque la face d'appui du dit premier élément est appliquée contre la surface de la première pièce autour du collet et solidarisé sur celle-ci. L'engagement du lamage du premier élément de l'organe de fixation sur le collet monté conduit à ce que tous les efforts perpendiculaires à l'axe de l'organe de fixation, c'est à dire tous les efforts de cisaillement à supporter par l'assemblage, peuvent être transmis directement du dit premier élément à la première pièce, sans passer par la soudure de fixation du dit premier élément, contrairement à ce qui se passe dans la technique classique, présenté précédemment, de l'utilisation d'écrous soudés. En conséquence, la soudure du premier élément peut pratiquement ne servir qu'à le maintenir temporairement sur la première pièce, avant l'assemblage définitif. De ce fait, la soudure peut être légère, sans nécessité d'une forte pénétration, laquelle pourrait être néfaste à la résistance par une fragilisation de la tôle constituant la première pièce, en particulier lorsque cette tôle est une tôle métallique mince, par exemple de 1 à 1.5 mm d'épaisseur. En transférant la résistance offerte par l'assemblage, de cette soudure vers le collet monté, on assure non seulement une meilleure diffusion de l'effort sur l'ensemble du collet bordant le trou de passage de l'organe de fixation, mais aussi on évite l'affaiblissement de la tôle au niveau de la soudure.  With these objectives in view, the invention relates to a system for connecting a first thin sheet metal part to a second part by means of an assembly member passing through holes made in the two parts and comprising a first element secured to the first part on its outward facing side of the assembly and a second element arranged to clamp the second part against the first by engagement of the second element with the first element, characterized in that the first part comprises a assembled collar formed around the passage hole of the fastener and the first element of the fastener comprises, on its face bearing on the first part, a countersink of diameter adapted to engage without play on the collar mounted when the bearing face of said first element is applied against the surface of the first piece around the collar and secured thereto. The engagement of the counterbore of the first element of the fastener on the mounted flange leads to all the forces perpendicular to the axis of the fastener, ie all the shear forces to be supported by the assembly, can be transmitted directly from said first element to the first part, without passing through the fixing weld of said first element, contrary to what happens in the conventional technique, presented above, the use of nuts welded. Consequently, the welding of the first element can practically only serve to maintain it temporarily on the first part, before the final assembly. Therefore, the weld can be light, without the need for a strong penetration, which could be detrimental to the resistance by embrittlement of the sheet constituting the first part, in particular when this sheet is a thin metal sheet, for example of 1 to 1.5 mm thick. By transferring the resistance offered by the assembly, this weld to the collar mounted, not only ensures better diffusion of the force on the entire collar flanking the passage hole of the fastener, but also prevents weakening of the sheet at the weld.

Selon une disposition préférentielle, le premier élément est une douille taraudée, ou un écrou, soudé sur la première pièce, et le deuxième élément est une vis dont la tête vient serrer la deuxième pièce contre la première. Le premier élément pourrait aussi être une vis, le lamage étant alors réalisé dans la face d'appui de la tête de la vis, le deuxième élément étant alors un écrou. Préférentiellement aussi, le premier élément de l'organe de fixation comporte, sur sa face d'appui, autour du lamage, des petits bossages, qui servent, comme dans l'art antérieur, de points d'amorçage du soudage et d'apport de métal pour réaliser la soudure électrique. Il est important de noter que, conformément à l'invention, cette soudure sert essentiellement au maintien du premier élément de l'organe de fixation sur la tôle mince avant l'assemblage, et participe ensuite à la résistance mécanique aux efforts de cisaillement entre le dit premier élément de l'organe de fixation et la tôle, mais la part majeure de cet effort résistant est bien supportée par le collet monté engagé dans le lamage de la douille. Selon une disposition préférentielle, permettant de renforcer encore cette résistance, la première pièce comporte à proximité du trou un bord tombé et le premier élément de l'organe de fixation est agencé de manière que au moins une portion de son pourtour soit contre le dit bord tombé. Par bord tombé, on comprend ici un repli formé sur le bord de la tôle constituant la première pièce, généralement par emboutissage, et sensiblement perpendiculaire au plan de la tôle, un tel bord tombé étant classiquement formé pour rigidifier une pièce en tôle mince. La douille taraudée est généralement de forme 35 cylindrique, et la forme du bord tombé de la tôle et la position du trou par rapport à ce bord, sont déterminés de manière que le pourtour de la douille taraudée soit en contact sur la plus grande zone possible du bord tombé, de manière à supporter au mieux des efforts tranchants susceptibles de survenir dans diverses directions. La douille taraudée peut aussi avoir un pourtour de forme non cylindrique, par exemple oblongue pour permettre d'adapter la dite douille à des cas d'écartement variable du trou par rapport au bord tombé, ou d'autres formes adaptées à des formes spécifiques du bord tombé de la tôle.  According to a preferred arrangement, the first element is a threaded socket, or a nut, welded to the first part, and the second element is a screw whose head presses the second part against the first. The first element could also be a screw, the counterbore then being made in the bearing face of the head of the screw, the second element then being a nut. Preferably also, the first element of the fastener comprises, on its bearing face, around the countersink, small bosses, which serve, as in the prior art, weld initiation points and input of metal to carry out the electric welding. It is important to note that, according to the invention, this weld serves essentially to maintain the first element of the fastener on the thin sheet before assembly, and then contributes to the mechanical resistance to shear forces between the said first element of the fastener and the sheet, but the major part of this resistant force is well supported by the mounted flange engaged in the countersink of the sleeve. According to a preferred arrangement, making it possible to further reinforce this resistance, the first piece comprises, close to the hole, a dropped edge and the first element of the fastener is arranged so that at least a portion of its periphery is against the said edge. grave. By fallen edge, here comprises a fold formed on the edge of the sheet constituting the first part, generally by stamping, and substantially perpendicular to the plane of the sheet, such a fallen edge being conventionally formed to stiffen a thin sheet metal part. The threaded bush is generally cylindrical in shape, and the shape of the dropped edge of the sheet and the position of the hole with respect thereto are determined so that the periphery of the threaded bushing contacts the largest possible area. from the fallen edge, so as to best withstand sharp forces that may occur in various directions. The threaded bushing may also have a non-cylindrical shape, for example oblong to allow to adapt said sleeve to cases of variable spacing of the hole relative to the fallen edge, or other shapes adapted to specific shapes of the fallen edge of the sheet.

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront dans la description qui va être faite d'un mode de réalisation de l'invention et de son application, dans un siège de véhicule, à l'assemblage d'un flasque d'armature d'assise avec une platine de support d'un mécanisme d'articulation.  Other features and advantages will appear in the description which will be made of an embodiment of the invention and its application, in a vehicle seat, to the assembly of a seat frame flange with a support plate of a hinge mechanism.

On se reportera aux dessins annexés dans lesquels : 20 - les figures 1 et 2 représentant l'art antérieur ont déjà été commentées, - la figure 3 est une vue générale en perspective de l'assemblage du flasque et de la platine, - la figure 4 est une vue en perspective d'une 25 douille taraudée destinée à être utilisée selon l'invention, - la figure 5 est une vue d'une variante de cette douille, - la figure 6 est une vue en coupe à échelle 30 agrandie selon la ligne VI-VI de la figure 3.  Reference is made to the accompanying drawings in which: FIGS. 1 and 2 representing the prior art have already been commented on; FIG. 3 is a general perspective view of the assembly of the flange and the plate, FIG. 4 is a perspective view of a threaded socket for use in accordance with the invention; FIG. 5 is a view of a variant of this socket; FIG. 6 is an enlarged scale sectional view in FIG. line VI-VI of FIG.

Sur la figure 3, on voit un flasque 11, par exemple un flasque d'assise du siège, formant la première pièce de l'assemblage, assemblé avec la platine 12, sur 35 laquelle on distingue les moyens de fixation du mécanisme d'articulation, par deux systèmes d'assemblages 10, 10' conformes à l'invention. Le système 10 utilise une douille taraudée 20 de forme générale extérieure cylindrique, telle qu'illustrée figure 4. Le système 10' utilise une douille taraudée 20' de forme générale extérieure oblongue, telle qu'illustrée figure 5. L'assemblage est réalisé par des vis 40 dont on ne voit que l'extrémité filetée dépassant des douilles taraudées sur la figure 3, la tête de ces vis s'appliquant contre la platine 12 pour la serrer contre le flasque 11 lorsque les vis sont vissées dans les douilles 20 et 20'. En utilisation du siège, l'assemblage est soumis à des efforts importants de cisaillement, dans le plan de joint entre flasque et platine, du fait des efforts appliquées sur le dossier du siège et répercutés au niveau du mécanisme d'articulation, et donc de la platine 12.  FIG. 3 shows a flange 11, for example a seat flange of the seat, forming the first part of the assembly, assembled with the plate 12, on which the fastening means of the articulation mechanism are distinguished. by two assembling systems 10, 10 'according to the invention. The system 10 uses a threaded socket 20 of generally cylindrical outer shape, as shown in FIG. 4. The system 10 'uses a threaded socket 20' of oblong outer general shape, as illustrated in FIG. 5. The assembly is carried out by screws 40 of which only the threaded end protruding from the threaded bushings in FIG. 3 are visible, the head of these screws pressing against the plate 12 to tighten it against the flange 11 when the screws are screwed into the bushes 20 and 20 '. In use of the seat, the assembly is subjected to significant shearing forces, in the joint plane between flange and platinum, due to the forces applied to the seat back and reflected in the articulation mechanism, and therefore of the plate 12.

Le flasque 11 comporte un bord rabattu 111, obtenu par emboutissage. Pour le système d'assemblage 10, vue en coupe axiale figure 6, un trou 30 est réalisé dans la tôle du flasque 11, avec un diamètre au moins légèrement supérieur à celui de la vis d'assemblage et donc du trou taraudé 25 de la douille 20, et un collet monté 31 est formé autour du trou 30, également par emboutissage. La douille taraudée 20 comporte, réalisé sur sa face d'appui 21 appliquée contre le flasque 11, un lamage 22 de diamètre sensiblement égal au diamètre extérieur du collet monté 31, de sorte que la douille 20 puisse être placée sur ce lamage, comme on le voit figure 6, sa face d'appui 21 contre la surface 112 du flasque située vers l'extérieur de l'assemblage, et le pourtour 23 de la douille contre le bord tombé 111 du flasque. Ainsi, comme on le verra bien figure 6, les efforts de cisaillement, illustrés par la flèche F, transmis de la vis 40 à la douille 20, sont retransmis de la douille 20 au flasque 11 d'une part par l'appui du flanc du lamage sur le collet monté 31, et d'autre part par l'appui du pourtour de la douille 20 contre le bord tombé 111 du flasque. Sur sa face d'appui 21, dans la zone annulaire située autour du lamage 22, la douille comporte des petits bossages 24 répartis circonférentiellement. Ces bossages servent lors de l'opération de soudage électrique comme points d'amorçage. Après soudage, ils assurent par fusion partielle et pénétration dans le métal du flasque, comme illustré figure 6, une liaison soudée avec ledit flasque, les dites fusions et pénétration étant toutefois limitées du fait qu'il n'est pas besoin de rechercher par leur biais une grande résistance mécanique. De plus, la présence du collet monté 31 inséré dans le lamage de la douille permet d'éviter que des projections de métal ou des bavures provoquées par le soudage se forment dans le trou, ce qui pourrait gêner la mise en place ultérieure de la vis.  The flange 11 has a folded edge 111, obtained by stamping. For the assembly system 10, seen in axial section in FIG. 6, a hole 30 is made in the plate of the flange 11, with a diameter at least slightly greater than that of the assembly screw and therefore of the tapped hole 25 of the sleeve 20, and a mounted collar 31 is formed around the hole 30, also by stamping. The threaded bushing 20 comprises, formed on its bearing face 21 applied against the flange 11, a countersink 22 of diameter substantially equal to the outside diameter of the collar 31 mounted, so that the sleeve 20 can be placed on the countersink, as one see Figure 6, its bearing face 21 against the surface 112 of the flange located outwardly of the assembly, and the periphery 23 of the sleeve against the flange 111 of the flange. Thus, as will be seen in FIG. 6, the shearing forces, illustrated by the arrow F, transmitted from the screw 40 to the bushing 20, are retransmitted from the bushing 20 to the flange 11 on the one hand by the support of the flank counterbore on the mounted collar 31, and secondly by the support of the periphery of the sleeve 20 against the flange 111 of the flange. On its bearing face 21, in the annular zone around the countersink 22, the sleeve has small bosses 24 distributed circumferentially. These bosses are used during the electric welding operation as priming points. After welding, they provide partial fusion and penetration into the metal flange, as shown in Figure 6, a welded connection with said flange, said mergers and penetration being however limited because there is no need to search by their through a great mechanical resistance. In addition, the presence of the mounted collar 31 inserted in the countersink of the socket prevents metal splashes or burrs caused by welding form in the hole, which could hinder the subsequent installation of the screw. .

La figure 5 illustre une autre forme possible de la douille. Ces formes ne sont pas limitatives, et, de même que la position du trou et du lamage par rapport à la périphérie de la douille, elles peuvent être adaptées selon les besoins, en fonction par exemple de la forme du bord tombé du flasque, de la position du trou par rapport à ce bord, et de l'orientation des principaux efforts de cisaillement auquel l'assemblage peut être soumis. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit ci-dessus uniquement à titre d'exemple. En particulier, la douille taraudée pourrait être remplacée par une vis passant dans le trou 30 et dont la tête comporterait le lamage. La douille pourrait aussi ne pas être taraudée, et le deuxième élément de l'organe d'assemblage être un rivet passant dans le trou de la douille et riveté sur celle-ci.35  Figure 5 illustrates another possible form of the socket. These forms are not limiting, and, as well as the position of the hole and the counterbore relative to the periphery of the sleeve, they can be adapted as required, depending for example on the shape of the flanged edge of the flange, the position of the hole relative to this edge, and the orientation of the main shearing forces to which the assembly can be subjected. The invention is not limited to the embodiment described above solely by way of example. In particular, the threaded socket could be replaced by a screw passing through the hole 30 and whose head would include the counterbore. The socket could also not be threaded, and the second element of the assembly member be a rivet passing through the hole of the socket and riveted thereon.

Claims (7)

REVENDICATIONS 1. Système de liaison d'une première pièce (11) en tôle mince sur une deuxième pièce (12) au moyen d'un organe d'assemblage (10, 10') passant dans des trous réalisés dans les deux pièces et comportant un premier élément solidarisé à la première pièce sur sa face orientée vers l'extérieur de l'assemblage et un deuxième élément agencé pour serrer la deuxième pièce contre la première par engagement du deuxième élément avec le premier élément, caractérisé en ce que la première pièce (11) comporte un collet monté (31) formé autour du trou (30) de passage de l'organe de fixation et le premier élément (20) de l'organe de fixation comporte, sur sa face (21) en appui sur la première pièce, un lamage (22) de diamètre adapté pour s'engager sans jeu sur le collet monté (31) lorsque la face d'appui (21) du dit premier élément est appliquée contre la surface (112) de la première pièce autour du collet et solidarisé sur celle celle-ci.  1. System for connecting a first piece (11) of thin sheet metal to a second piece (12) by means of an assembly member (10, 10 ') passing through holes made in the two pieces and comprising a first member secured to the first piece on its outward facing side of the assembly and a second member arranged to clamp the second piece against the first member by engagement of the second member with the first member, characterized in that the first piece ( 11) comprises a mounted flange (31) formed around the hole (30) for passage of the fixing member and the first element (20) of the fixing member comprises, on its face (21) resting on the first piece, a countersink (22) of diameter adapted to engage without play on the collar mounted (31) when the bearing face (21) of said first element is applied against the surface (112) of the first part around the collar and solidarisé on this one. 2. Système de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément (20, 20') est une douille taraudée, ou un écrou, soudé sur la première pièce (11), et le deuxième élément est une vis dont la tête vient serrer la deuxième pièce contre la première.  2. Connection system according to claim 1, characterized in that the first element (20, 20 ') is a threaded bushing, or a nut, welded to the first part (11), and the second element is a screw whose head squeezes the second piece against the first. 3. Système de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier élément (20) de l'organe de fixation comporte, sur sa face d'appui (21), autour du lamage (22), des petits bossages (24).  3. Connecting system according to claim 1, characterized in that the first element (20) of the fastener comprises, on its bearing face (21) around the countersink (22), small bosses (24). ). 4. Système de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce (11) comporte à proximité du trou (30) un bord tombé (111) et le premier élément (20) de l'organe de fixation est agencé de30manière que au moins une portion de son pourtour (23) soit contre le dit bord tombé (111).  4. Connecting system according to claim 1, characterized in that the first piece (11) comprises near the hole (30) a dropped edge (111) and the first member (20) of the fastener is arranged in a manner at least a portion of its periphery (23) is against said falling edge (111). 5. Système de liaison selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que la première pièce (11) est une tôle métallique mince de 1 à 1.5 mm d'épaisseur.  5. Connecting system according to claim 1, characterized in that the first part (11) is a thin metal sheet 1 to 1.5 mm thick. 6. Système de liaison selon la revendication 1, caractérisé en ce que la première pièce (11) est un 10 flasque d'armature de siège d'automobile.  6. Connecting system according to claim 1, characterized in that the first piece (11) is a car seat frame flange. 7. Siège d'automobile comportant un flasque d'armature (11) en tôle mince et une platine (12) de support, assemblés par un système d'assemblage selon 15 l'une quelconque des revendications précédentes.  An automobile seat having a thin sheet metal frame flange (11) and a support plate (12) assembled by an assembly system as claimed in any one of the preceding claims.