Brevet FR2892690A1 — publié le 20070504

RFR0241 Face avant en plusieurs éléments structurels pour véhicule automobile L'invention concerne une face avant de véhicule automobile. On rappellera qu'une face avant est un élément de structure susceptible d'intégrer divers équipements du véhicule, tels 10 que projecteurs, clignotants, avertisseur sonore, échangeur thermique, groupe moto-ventilateur ou module de refroidisse ment complet, etc. La face avant, ainsi pourvue de ses équipements, constitue 15 un module unitaire préparé et livré par l'équipementier, prêt à être monté sur le véhicule par le constructeur. Le montage de ce module unitaire se fait par raccordement à des éléments de structure latéraux du véhicule, tels que longerons, ailes ou coque, puis mise en place d'un pare- 20 chocs ou bouclier frontal rapporté sur le module. Une telle face avant est généralement réalisée sous la forme d'un élément monobloc, en particulier sous la forme d'un élément composite métal/matière plastique. Ainsi, la 25 publication EP-A-0658470 divulgue une face avant réalisée sous la forme d'une armature métallique en tôle emboutie, sur laquelle est surmoulée une matière plastique, en particulier du type polyamide. 30 Une face avant comprend habituellement une traverse supérieure disposée horizontalement et deux montants 15 généralement verticaux, encore appelés jambages ou quarts , raccordés à la traverse supérieure. Lorsque la face avant est réalisée en acier embouti, il est généralement impossible, compte-tenu des différentes direc tions d'emboutissage, de réaliser la traverse et les montants sous la forme d'un composant monobloc. C'est pourquoi, dans ce cas particulier, la traverse supérieure et les montants sont réalisés séparément par emboutis sage puis assemblés au moyen de pontets de fixation prévus respectivement en partie supérieure des montants. Actuelle ment, ces pontets de fixation sont réalisés également en tôle emboutie et sont assemblés par soudure. Cette solution n'est pas satisfaisante en terme de rigidité car il est impossible de réaliser une forme qui coopère efficacement avec la traverse supérieure emboutie dans une direction et les montants embouties dans une autre direction. De plus, l'assemblage de la traverse supérieure et des montants nécessite un processus de soudure délicat à mettre en oeuvre notamment pour assurer une bonne mise en référence des pièces. Il est connu par ailleurs, d'après le brevet français n 9916671, de réaliser une face avant en deux parties symétriques assemblées entre elles. L'invention vise plus particulièrement à proposer une face avant en plusieurs éléments structurels qui permet un assemblage aisé des éléments structurels tout en obtenant une structure rigide après assemblage de ces éléments structurels. Elle vise également à proposer une telle face avant qui 5 peut être produite avec une vaste gamme de forme et de dimension. L'invention propose à cet effet une face avant pour véhicule automobile, comprenant plusieurs éléments 10 structurels assemblés entre eux, laquelle face avant comporte en outre au moins une pièce, dite pièce d'assemblage, permettant l'assemblage de deux au moins des éléments structurels, ladite pièce d'assemblage présentant au moins une partie d'emboîtement propre à coopérer par 15 emboîtement avec une partie réceptrice d'un élément structurel. Ainsi, la face avant de l'invention est obtenue par l'assemblage de plusieurs éléments structurels au moyen 20 d'une ou plusieurs pièces d'assemblage coopérant à chaque fois par emboîtement, ou encastrement, avec un élément structurel. Dans tous les cas, la pièce d'assemblage présente des 25 parties d'emboîtement qui coopèrent chacune par emboîtement avec une partie réceptrice d'un élément structurel, ce qui permet d'optimiser la rigidité de la face avant. En outre, cette solution est particulièrement économique 30 car l'assemblage peut se faire sans recourir à des moyens lourds à mettre en oeuvre. Selon l'invention, l'emboîtement est avantageusement réalisé par coopération de formes complémentaires. On préfère que la partie d'emboîtement soit un embout. Dans une forme de réalisation de l'invention, l'un au moins des embouts de la pièce d'assemblage est propre à s'engager à l'intérieur d'une partie réceptrice qui est réalisée creuse. Autrement dit, l'embout vient s'introduire à l'intérieur d'une partie réceptrice d'un élément structurel. Dans une autre forme de réalisation de l'invention, l'un au moins des embouts de la pièce d'assemblage est réalisé creux pour permettre l'engagement d'une partie réceptrice. Ainsi, contrairement à la forme de réalisation précédente, c'est ici l'élément structurel qui vient s'engager à l'intérieur de l'embout de la pièce d'assemblage. On comprendra que les deux solutions précédentes peuvent être utilisées simultanément, en sorte qu'une pièce d'assemblage peut comporter par exemple un embout s'engageant à l'intérieur d'une partie réceptrice et un autre embout réalisé creux pour permettre l'engagement d'une autre partie réceptrice. De préférence, l'emboîtement entre un embout de la pièce d'assemblage et une partie réceptrice d'un élément structurel est réalisé en force. Autrement dit, l'embout et la partie réceptrice doivent avoir des formes conjuguées permettant un assemblage serré. L'emboîtement entre un embout de la pièce d'assemblage et une partie réceptrice d'un élément structurel peut suffire en lui-même. Toutefois, il est envisageable de compléter cet emboîtement par une fixation mécanique ou encore par un collage. Dans une forme de réalisation de l'invention, la pièce d'assemblage comporte deux embouts propres à coopérer respectivement avec des parties réceptrices de deux éléments structurels. Dans une autre variante, la pièce d'assemblage comporte trois embouts propres à coopérer respectivement avec des parties réceptrices de trois éléments structurels. Cette variante convient tout particulièrement au cas où la face avant comprend une traverse supérieure reliée à deux montants, comme indiqué précédemment. 20 En ce cas, l'invention prévoit que les éléments structurels comprennent une partie centrale de traverse supérieure, deux parties latérales de traverse supérieure et deux montants, et que la face avant comprenne deux pièces d'assemblage à trois embouts, chaque pièce d'assemblage 25 coopérant par emboîtement avec une des parties latérales de la traverse supérieure, un des montants et une extrémité de la partie centrale de la traverse supérieure. De préférence, l'un au moins des embouts de la pièce 30 d'assemblage présente une section transversale de forme sensiblement rectangulaire.15 La pièce d'assemblage est avantageusement réalisée en une matière plastique renforcée. A ce titre, on envisage tout particulièrement une matière plastique choisie parmi les polyamides et les polypropylènes et renforcée par des fibres de verre. Dans la description qui suit, faite seulement à titre d'exemple, on se réfère aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue frontale schématique d'une face avant selon l'invention comportant plusieurs éléments structurels réunis par deux pièces d'assemblage, avant assemblage de cette face avant ; - la figure 2 est une vue en perspective analogue à la figure 1, l'une des pièces d'assemblage étant en partie emboîtée ; - la figure 3 représente schématiquement une pièce d'assemblage à trois embouts avant assemblage avec des parties réceptrices correspondantes de trois éléments structurels, représentés partiellement ; - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3 après 25 assemblage ; - la figure 5 est une variante de réalisation correspondant à la figure 3 ; 30 - la figure 6 montre l'agencement de la figure 5 après assemblage ; et - les figures 7 à 9 montrent différents exemples de pièces d'assemblage selon l'invention. La face avant 10 représentée en vue éclatée sur la figure 1 comporte cinq éléments structurels principaux à savoir une partie centrale 12 d'une traverse supérieure et deux parties latérales 14 de cette traverse supérieure. Ces trois éléments sont destinés à être placés bout à bout pour former une traverse supérieure s'étendant dans une direction générale ment horizontale lorsque la face avant est installée sur un véhicule automobile. Les deux autres éléments structurels sont deux montants 16 généralement verticaux que l'on appelle aussi jambages ou quarts dans la technique concernée. Ces cinq éléments sont prévus pour être assemblés par deux pièces 18 généralement symétriques, dites pièces d'assemblage, formant chacune un raccord à trois branches, encore appelé raccord en T pour simplifier. Chaque pièce d'assemblage 18 comporte au moins une partie d'emboîtement propre à coopérer par emboîtement ou coopération de formes complémentaires avec une partie réceptrice d'un élément structurel. Ainsi, chacune des pièces d'assemblage 18 comporte un embout 20 propre à coopérer par emboîtement avec une partie réceptrice 22 de la partie centrale 12, un embout 24 propre à coopérer avec une partie réceptrice 26 de la partie latérale 14 et un embout 28 propre à coopérer avec une partie réceptrice 30 d'un montant 16. Dans l'exemple, les embouts 20, 24 et 28 sont destinés à s'engager à l'intérieur des parties réceptrices 22, 26 et 30 qui sont réalisées creuses et présentent des formes homologues. Comme on le voit sur la figure 1, la partie centrale 12 de la traverse supérieure comporte une fixation de serrure 32 qui est assujettie à cette partie centrale par des moyens de fixation 34 du type vis. Chacun des montants 16 comporte une platine 36 de forme générale rectangulaire propre à être montée en extrémité d'un longeron (non représenté) du véhicule. A cet effet, la platine 36 comporte quatre trous de fixation 38 pour permettre le montage de vis ou analogues (non représentés). De chacune des platines 16 s'étend vers l'extérieur un bras 40 sensiblement horizontal qui, conjointement avec la partie latérale 14 associée, définit un logement pour une optique de projecteur (non représentée). Par ailleurs, chacune des platines 36 comporte, en partie inférieure, une patte de fixation 42 faisant saillie vers l'intérieur pour permettre, dans l'exemple, le montage d'un groupe de refroidissement (non représenté). Les parties latérales 14 de la traverse supérieure ont des extrémités respectives 44 destinées à être fixées à la structure du véhicule, par exemple sur la coque ou sur des longerons supérieurs. La figure 2 est une vue en perspective analogue à la figure 1 qui montre également les mêmes éléments partiellement assemblés. En effet, dans la réalisation représentée, les embouts respectifs 24 des deux pièces d'assemblage 18 sont représentés emboîtés dans les parties réceptrices respectives 26 des parties latérales 14. La figure 3 montre schématiquement une pièce d'assemblage 18, telle que décrite précédemment, qui présente donc trois embouts 20, 24 et 28 formant un raccord en T. Dans l'exemple, les embouts 20, 24 et 28 ne sont pas encore introduits dans les parties réceptrices correspondantes 22, 26 et 30. L'emboîtement ou encastrement des embouts précités dans les parties réceptrices correspondantes s'effectue avantageuse ment en force. Cela signifie que les embouts et les parties réceptrices doivent avoir des formes homologues permettant un encastrement en force, donc sans jeu. Dans la plupart des cas, cet emboîtement en force suffit. Cependant, il est envisageable aussi de compléter cet emboîtement par une fixation mécanique comme montré à la figure 4. On voit que des éléments de fixation 46 comme par exemple des vis, des broches, des rivets ou analogues, sont introduits à chaque fois au travers des parties réceptrices pour traverser en même temps les embouts respectifs. En variante, au lieu d'utiliser une fixation mécanique, on peut envisager une liaison par collage ou par soudure. Les figures 5 et 6 sont des vues analogues aux figures 3 et 4 dans lesquelles l'emboîtement des embouts et des parties réceptrices correspondantes s'effectue d'une autre façon. Alors que dans la forme de réalisation précédente, les embouts viennent s'engager à l'intérieur des parties réceptrices correspondantes, ici une solution inverse est adoptée. Sur les figures 5 et 6, les éléments homologues des figures 3 et 4 sont désignés par les mêmes références numériques augmentées de 100, sauf pour les éléments structurels qui conservent la même numérotation. En effet, les embouts 120, 124 et 128 sont réalisés creux pour permettre l'engagement des parties réceptrices correspondantes 122, 126 et 130. La figure 6 montre l'agencement de la figure 5 après assemblage. Comme dans le cas des figures 3 et 4, l'emboîtement en force peut être complété, si on le souhaite, par une fixation mécanique, un collage ou une soudure. Des éléments de fixation 146, tels que des vis, broches, rivets ou analogues, sont introduits pour assurer une fixation définitive. Là aussi, on peut faire appel à un collage ou une soudure au lieu d'une fixation mécanique. On comprendra que l'invention est susceptible de nombreuses variantes de réalisation en ce qui concerne les dimensions, les formes et le nombre des éléments structurels composant la face avant. Dans les exemples précédents, on a montré des pièces 20 d'assemblage à trois embouts pour permettre l'assemblage de trois éléments structurels entre eux. Le même principe peut bien entendu s'appliquer à d'autres nombres d'embouts, ou plus généralement de parties 25 d'emboîtement, et d'éléments structurels. Ainsi, la figure 7 montre une pièce d'assemblage 48 comportant deux embouts 20 et 24 disposés dans le prolongement l'un de l'autre pour l'assemblage de deux 30 éléments structurels (non représentés). La figure 8 montre une pièce d'assemblage 50 comportant deux embouts 20 et 24 disposés angulairement, ici à 900, pour l'assemblage de deux éléments structurels (non représentés). La figure 9 montre une pièce d'assemblage 52 comportant trois embouts 20, 24 et 28 formant une structure en Y pour l'assemblage de trois éléments structurels (non représentés). 10 La section des embouts et des parties réceptrices correspondantes peut présenter différentes formes. Ainsi, comme on peut le voir sur la figure 2, les sections transversales des embouts ont, de préférence, une forme 15 sensiblement rectangulaire. Cette forme est compatible avec des éléments structurels qui, au moins en partie, sont creux. La face avant n'est pas limitée non plus à une structure 20 composée d'une traverse supérieure et de deux montants. Elle peut, par exemple, comporter en plus une traverse inférieure reliant les deux montants à leur partie inférieure. 25 Les éléments structurels de la face avant peuvent être réalisés en métal, matière plastique, ou en composite métal/matière plastique. L'invention trouve son application dans le domaine de 30 l'industrie automobile.5 Revendications 1. Face avant pour véhicule automobile, comprenant plusieurs éléments structurels assemblés entre eux, 5 caractérisée en ce que ladite face avant (10) comporte en outre au moins une pièce (18, 118, 48, 50, 52), dite pièce d'assemblage, permettant l'assemblage de deux au moins des éléments structurels (12, 14, 16), ladite pièce 10 d'assemblage (18, 118, 48, 50, 52) présentant au moins une partie d'emboîtement (20, 24, 28 ; 120, 124, 128) propre à coopérer par emboîtement avec une partie réceptrice (22, 26, 30 ; 122, 126, 130) d'un élément structurel. 15 2. Face avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'emboîtement est réalisé par coopération de formes complémentaires. 3. Face avant selon l'une des revendications 1 et 2, 20 caractérisée en ce que la partie d'emboîtement (20, 24, 28 ; 120, 124, 128) est un embout. 4. Face avant selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'un au moins des embouts (20, 24, 28) de la pièce 25 d'assemblage (18) est propre à s'engager à l'intérieur d'une partie réceptrice (22, 26, 30), qui est réalisée creuse. 5. Face avant selon la revendication 3, caractérisée en ce 30 que l'un au moins des embouts (120, 124, 128) de la pièce d'assemblage (118) est réalisé creux pour permettre l'engagement d'une partie réceptrice (122, 126, 130). 12 6. Face avant selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que l'emboîtement entre un embout (20, 24, 28 ; 120, 124, 128) de la pièce d'assemblage (18 ; 188) et une partie réceptrice (22, 26, 30 ; 122, 126, 130) d'un élément structurel (12, 14, 16) est réalisé en force. 7. Face avant selon l'une des revendications 3 à 6, caracté risée en ce que l'emboîtement entre un embout (20, 24, 28 ; 120, 124, 128) de la pièce d'assemblage (18 ; 118) et une partie réceptrice (22, 26, 30 ; 122, 126, 130) d'un élément structurel {12, 14, 16) est complété par une fixation mécanique (46 ; 146) ou par un collage. 8. Face avant selon l'une des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que la pièce d'assemblage (48 ; 50) comporte deux embouts (20, 24) propres à coopérer respectivement avec des parties réceptrices de deux éléments structurels. 9. Face avant selon l'une des revendications 3 à 8, caractérisée en ce que la pièce d'assemblage (18 ; 118 ; 52) comporte trois embouts (20, 24, 28 ; 120, 124, 128) propres à coopérer respectivement avec des parties réceptrices (22, 26, 30 ; 122, 126, 130) de trois éléments structurels (12, 14, 16). 10. Face avant selon l'une des revendications 3 à 8, comprenant une traverse supérieure reliée à deux montants, caractérisée en ce que les éléments structurels comprennent une partie centrale (12) de la traverse supérieure, deux parties latérales (14) de la traverse supérieure et deux montants (16), et en ce que la face avant (10) comprend deux pièces d'assemblage (18 118) à trois embouts (20, 24, 28 ; 120, 124, 128), chaque pièce d'assemblage coopérant par emboîtement avec une des parties latérales (14) de la traverse supérieure, un des montants (16) et une extrémité de la partie centrale (12) de la traverse supérieure. 11. Face avant selon l'une des revendications 3 à 10, caractérisée en ce que l'un au moins des embouts (20, 24, 28; 120, 124, 128) de la pièce d'assemblage (18, 118, 48, 50, 52) présente une section transversale de forme sensiblement rectangulaire. 12. Face avant selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que la pièce d'assemblage (18, 118, 48, 50, 52) est réalisée en une matière plastique renforcée. 13. Face avant selon la revendication 12, caractérisée en ce que la pièce d'assemblage (18, 118, 48, 50, 52) est réalisée en une matière plastique choisie parmi les polyamides et les polypropylènes et est renforcée par des fibres de verre.