Brevet FR2930513A1 — publié le 20091030

PROCÉDÉ D'ASSEMBLAGE D'UN ENSEMBLE DE TOIT PRÉASSEMBLÉ SUR UNE STRUCTURE DE VÉHICULE AUTOMOBILE L'invention concerne les ensembles de toit qui équipent certains véhicules automobiles, et plus précisément l'assemblage de tels ensembles de toit aux structures (ou caisses) de véhicules automobiles. Comme le sait l'homme de l'art, certains véhicules automobiles comportent un toit, généralement en matériau composite et fréquemment au Zo moins en partie transparent (ou translucide), qui est rapporté sur et solidarisé à la partie supérieure de leur structure (ou caisse) sur la ligne de montage, puis sur la face interne duquel on rapporte et solidarise un ou plusieurs éléments, comme par exemple une console ou un élément de rangement, afin de constituer un ensemble de toit (parfois appelé ensemble de pavillon lorsque le 15 toit est métallique). Ce mode d'assemblage nécessite de nombreuses opérations sur la ligne de montage, qui ralentissent les temps de production des véhicules automobiles et donc augmentent le coût de ces derniers. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation. Elle propose à cet effet un procédé, dédié à l'assemblage d'un 20 ensemble de toit sur une partie supérieure d'une structure d'un véhicule automobile, et consistant : i) à saisir un ensemble de toit préassemblé comportant un toit sur une face interne duquel est montée une console, puis ii) à déposer une colle sur la face interne d'un bord périphérique du toit, puis 25 iii) à plaquer l'ensemble de toit sur une zone d'accueil de la partie supérieure de la structure, avec la face interne du toit orientée vers l'intérieur du véhicule automobile, et iv) à solidariser le toit à la partie supérieure de la structure. Le procédé d'assemblage selon l'invention peut comporter d'autres 30 caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - au iv) on peut solidariser le toit à la partie supérieure de la structure au moyen d'un ensemble de vis ; - après avoir solidarisé le toit au iv), on peut solidariser au moins un élément de rangement à l'ensemble de toit ; - chaque élément de rangement peut par exemple être choisi parmi (au moins) un élément de rangement longitudinal central, un élément de rangement longitudinal arrière, un élément de rangement transversal et un élément de rangement de coffre ; - après avoir solidarisé le toit au iv), on peut solidariser au moins un élément d'habillage à l'ensemble de toit ; - au ii) on peut déposer une colle propre à assurer au moins une étanchéité contre les liquides ; - au i) on peut saisir un ensemble de toit dont la face interne du bord périphérique du toit est pourvue d'au moins un joint d'étanchéité ; - au i) on peut saisir un ensemble de toit qui est pourvu d'au moins une traverse ; - au i) on peut saisir un ensemble de toit dont la console loge un groupe moto-ventilateur (ou GMV) et/ou des moyens d'éclairage ; - au i) on peut saisir un ensemble de toit dont le toit comprend au moins une ouverture pourvue d'un élément de vitrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective éclatée, les principaux éléments constituant un exemple de réalisation d'un ensemble de toit préassemblé, - la figure 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective éclatée un exemple d'éléments constituant le toit de l'ensemble de toit de la figure 1, - la figure 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessous, l'ensemble de toit préassemblé de la figure 1 avant son assemblage selon le procédé de l'invention, - la figure 4 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessous, l'ensemble de toit préassemblé de la figure 3 après l'étape de placement de la colle, - la figure 5 illustre schématiquement, dans une vue en perspective de côté, l'étape de placement de l'ensemble de toit préassemblé de la figure 4 sur la partie supérieure de la structure d'un véhicule automobile, - la figure 6 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessus, l'ensemble de toit préassemblé de la figure 4 une fois placé sur, plaqué à et solidarisé à la partie supérieure de la structure d'un véhicule automobile, et - la figure 7 illustre schématiquement, dans une vue du dessous, l'ensemble 1 o de toit préassemblé de la figure 4 une fois placé sur, plaqué à et solidarisé à la partie supérieure de la structure d'un véhicule automobile, et après fixation d'éléments de rangement et d'habillage additionnels. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. 15 L'invention a pour but de proposer un procédé permettant d'assembler, par exemple sur une ligne (ou chaîne) de montage, un ensemble de toit (ou de pavillon) préassemblé sur une partie supérieure d'une structure d'un véhicule automobile. Dans ce qui suit, on considère, à titre d'exemple non limitatif, que le 20 véhicule automobile est une voiture de type monospace. Mais, l'invention n'est pas limitée à ce type de véhicule automobile. On a schématiquement représenté sur les figures 1 à 3 les principaux éléments constituant un exemple de réalisation d'un ensemble de toit préassemblé ET utilisé lors de la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. 25 Comme cela est illustré sur la figure 1, on entend ici par � ensemble de toit préassemblé ET � un ensemble comportant au moins un toit TT et une console CL. Cet ensemble ET est par exemple livré préassemblé par un équipementier automobile, et peut être placé en bord d'une ligne de montage afin d'être assemblé à la partie supérieure PS de la structure (ou caisse) SV 30 d'un véhicule automobile (voir figures 5 à 7) au moyen du procédé selon l'invention. Plus précisément (et comme illustré sur la figure 2), le toit TT comprend au moins une plaque de toit PT, par exemple en matériau composite, comportant une face interne FI, qui est destinée à être orientée vers l'intérieur IV de la structure SV du véhicule, et une face externe FE, opposée à la face interne FI et destinée à être orientée vers l'extérieur du véhicule (et donc à être au contact de l'air extérieur). La console CL est montée sur la face interne FI de la plaque de toit PT (et donc du toit TT). Comme illustré de façon non limitative sur la figure 2, le toit TT peut éventuellement comporter au moins un élément de vitrage EVn, par exemple réalisé en verre ou en matériau synthétique ou composite transparent (éventuellement teinté). Dans cet exemple, le toit TT comporte quatre éléments 1 o de vitrage EV1 à EV4 (n = 1 à 4). Mais, il pourrait en comporter moins, par exemple un seul ou deux ou encore trois, voire même plus de quatre. Les éléments de vitrage EVn sont installés dans des ouvertures OVn définies dans la plaque de toit PT, de préférence avec des joints d'étanchéité externe JE et/ou des joints d'étanchéité interne JI. 15 Par ailleurs, et comme illustré de façon non limitative sur la figure 2, le toit TT peut éventuellement comporter sur la face interne FI du bord périphérique BP de la plaque de toit PT au moins un joint d'étanchéité Ji. Chaque joint d'étanchéité Ji est au moins destiné à assurer une étanchéité acoustique. Dans l'exemple illustré, le toit TT comporte trois joints d'étanchéité 20 J1 à J3 (i = 1 à 3), un joint latéral gauche J1 destiné à être placé sur le côté longitudinal gauche de la plaque de toit PT, un joint latéral droit J2 destiné à être placé sur le côté longitudinal droit de la plaque de toit PT, et un joint avant J3 destiné à être placé sur le côté avant (transversal) de la partie avant PA de la plaque de toit PT. Mais, il pourrait en comporter moins, par exemple un seul 25 ou deux, voire plus (un quatrième peut être en effet placé sur le côté arrière (transversal) de la partie arrière PR de la plaque de toit PT). Par exemple, chaque joint Ji est fixé par clippage dans une gorge dédiée définie dans la face interne FI du bord périphérique BP de la plaque de toit PT En outre, et comme illustré de façon non limitative sur la figure 1, le toit TT peut éventuellement comporter sur la face interne FI de la plaque de toit PT au moins une traverse TRj, par exemple pour absorber les chocs subis par la structure SV du véhicule. Dans cet exemple, le toit TT comporte une traverse centrale TRI et une traverse arrière TR2 (j = 1 ou 2), mais il pourrait n'en comporter qu'une seule ou bien trois. Chaque traverse TRj est solidarisée à la face interne FI de la plaque de toit PT, par exemple par collage ou vissage. De plus, et comme illustré de façon non limitative sur les figures 2, 5 et 6, le toit TT peut éventuellement comporter sur la face externe FE de la plaque de toit PT des éléments de fixation EF destinés à permettre la fixation amovible de barres de transport ou d'un coffre de toit dans une position longitudinale ou transversale. On notera que la console CL est destinée à loger au moins un équipement, comme par exemple un groupe moto-ventilateur (ou GMV) GM et/ou des moyens d'éclairage ME (au moins une lampe). On comprendra que dans ce cas la console CL peut également et éventuellement comporter les organes de commande de chaque équipement GM et/ou ME qu'elle loge. Comme illustré de façon non limitative sur la figure 1, la console CL peut comporter une embase EC, solidarisée à la plaque de toit PT (éventuellement à une traverse centrale TRI), par exemple par clippage ou vissage, et un capot CC solidarisé à l'embase EC et de forme adaptée au(x) équipement(s) à loger. Le groupe moto-ventilateur GM comporte un pulseur destiné à alimenter en air pulsé une volute VO terminée par au moins une sortie SV (ici il y a en a trois à titre d'exemple pour fournir de l'air dans trois zones différentes de la partie arrière de l'habitacle du véhicule). On notera que la volute VO peut éventuellement loger un diffuseur de parfum. Chaque équipement ME ou GM est solidarisé à l'embase EC et est au moins partiellement caché derrière le capot CC. Le capot CC comprend par conséquent au moins une ouverture adaptée pour laisser passer la lumière produite par les moyens d'éclairage ME et/ou au moins une ouverture adaptée SA (ici trois) pour distribuer dans l'habitacle l'air qui est fourni par le groupe moto-ventilateur GM sur chacune de ses sorties SV. Le procédé d'assemblage selon l'invention comprend au moins quatre étapes principales. Une première étape principale (i) consiste à saisir un ensemble de toit ET préassemblé, du type de celui présenté ci-avant en référence aux figures 1 à 3. Cette opération peut par exemple se faire au moyen d'un bras robotisé supporté par un portique qui se déplace au dessus d'une ligne de montage et qui comprend des ventouses permettant de saisir l'ensemble de toit ET par la face externe FE de son toit TT. Une fois saisi, l'ensemble de toit ET est placé dans une position choisie de manière à subir la deuxième étape principale. Cette deuxième étape principale (ii) du procédé selon l'invention consiste à déposer une colle CO, par exemple sous la forme d'un cordon, sur la face interne FI du bord périphérique BP du toit TT (et plus précisément de la plaque de toit PT) qui comprend les deux côtés longitudinaux (gauche et droit) et les deux côtés transversaux (avant et arrière). Cette opération, dont le résultat est illustré sur la figure 4, peut par exemple être effectuée par un opérateur travaillant sur la ligne de montage, ou bien au moyen d'un autre bras robotisé supporté par le portique qui se déplace au dessus de la ligne de montage ou bien situé au niveau d'un poste de travail de la ligne de montage La colle est choisie de manière à assurer au moins une étanchéité contre les liquides. A cet effet, on peut par exemple utiliser une colle CO telle qu'un mastic à prise rapide pour améliorer le collage et l'étanchéité de type BS1815 qui est une référence de mastic commercialisé par la société Dow. Une troisième étape principale (iii) du procédé selon l'invention consiste à déplacer l'ensemble de toit ET afin qu'il arrive par le dessus de la structure SV, avec la face interne FI du toit TT orientée vers l'intérieur IV de la structure SV, au niveau d'une zone d'accueil ZA de la partie supérieure PS de la structure SV, destinée à le recevoir, et à le plaquer sur cette zone d'accueil ZA. Cette opération est partiellement illustrée sur la figure 5. La phase de déplacement de l'ensemble de toit ET vers la zone d'accueil ZA est matérialisée par les deux flèches sensiblement verticales (orientées de haut en bas) F1 et F2. Cette opération peut par exemple se faire au moyen du bras robotisé qui maintient avec ses ventouses l'ensemble de toit ET. De préférence on utilise une colle CO à prise rapide afin que l'opération de plaquage soit assez rapide, cette opération pourra durer par exemple deux secondes. On notera que la pression exercée pendant le plaquage doit être aussi homogène que possible afin que l'étanchéité soit assurée sur la totalité du bord périphérique BP sans variations significatives de qualité. Une quatrième étape principale (iv) du procédé selon l'invention consiste à solidariser le toit U, et plus précisément sa plaque de toit PT, à la 1 o partie supérieure PS de la structure SV. Cette solidarisation se fait de préférence au moyen d'un ensemble de vis (éventuellement cylindrique) lorsque la plaque de toit PT est réalisée dans un matériau composite. Ces vis sont introduites de bas en haut (via l'intérieur de la structure SV mais l'opérateur effectue cette tâche de l'extérieur véhicule) 15 dans des trous qui sont définis dans des endroits choisis de la zone d'accueil ZA de la structure SV et qui sont placés en regard de trous correspondants, par exemple taraudés, qui sont définis dans des endroits choisis du bord périphérique BP de la plaque de toit PT. On notera que si la plaque de toit PT est réalisée en métal, la solidarisation peut également se faire par soudage 20 multipoints. Cette opération de solidarisation, dont le résultat est illustré sur la figure 6, peut par exemple être effectuée par un opérateur travaillant sur la ligne de montage, ou bien au moyen d'un autre bras robotisé supporté par le portique qui se déplace au dessus de la ligne de montage ou bien situé au 25 niveau d'un poste de travail de la ligne de montage Une fois la solidarisation terminée, l'ensemble de toit ET est libéré des ventouses du bras robotisé qui le maintenait jusqu'alors. Le temps total pour le montage est d'environ une minute et trente secondes. Il est important de noter qu'après la quatrième étape principale (iv), 30 l'assemblage (et donc le procédé selon l'invention) peut se poursuivre par une cinquième étape (v) au cours de laquelle on peut par exemple solidariser au moins un élément de rangement ERk à l'ensemble de toit ET et/ou au moins une garniture ou élément d'habillage EHm à l'ensemble de toit ET une fois assemblé à la structure SV. Cette cinquième étape est en quelque sorte dédiée à ce que l'on appelle généralement les finitions. Parmi les éléments de rangement ERk qui peuvent être solidarisés à l'ensemble de toit ET assemblé, afin de le compléter, on peut notamment citer un élément de rangement longitudinal central ER1, un élément de rangement longitudinal arrière ER2, un élément de rangement transversal ER3 et un élément de rangement de coffre ER4. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 7, les quatre éléments de rangement ER1 à ER4 (k = 1 à 4) précités ont été solidarisés à l'ensemble de toit ET assemblé. Ces éléments de rangement ER1 à ER4 sont fixés sur la console CL et/ou sur au moins une éventuelle traverse TRj et/ou directement sur une partie de la plaque de toit PT. Dans cet exemple illustré : - l'élément de rangement longitudinal central ER1 est fixé à la console CL et à la traverse centrale TRI . Il est plutôt destiné aux passagers qui sont situés sur les sièges avant du véhicule (dans la partie avant AV), - l'élément de rangement longitudinal arrière ER2 est fixé à la console CL et à la traverse arrière TR2. Il est plutôt destiné aux passagers qui sont situés sur les sièges arrière et éventuellement centraux du véhicule, - l'élément de rangement transversal ER3 est fixé à la console CL et à la partie avant PA de la plaque de toit PT, dans le voisinage de la partie haute du pare-brise PB. Il est plutôt destiné aux passagers qui sont situés sur les sièges avant du véhicule (dans la partie avant AV). On notera que cet élément de rangement transversal ER3 est parfois appelé � capucine � par l'homme de l'art, et qu'il peut comporter de une à trois zones de rangement indépendantes, et - l'élément de rangement de coffre ER4 est fixé à la traverse arrière TR2 et à la partie arrière PR de la plaque de toit PT, dans la zone de coffre CV, et est plutôt destiné aux passagers qui sont situés sur les sièges arrière du véhicule (il est de préférence accessible par le coffre et par l'habitacle). Tout type d'élément de rangement ERk peut être solidarisé, et notamment des boîtiers (ou réceptacles) à ouverture latérale ou des boîtiers (ou réceptacles ou coffres) à porte d'accès ou à capot rotatif On notera que certains au moins des éléments de rangement ERk peuvent être réalisés dans un matériau translucide afin de favoriser l'entrée de la lumière extérieure dans l'habitacle. Cela peut être notamment le cas de l'élément de rangement longitudinal central ER1 et de l'élément de rangement longitudinal arrière ER2. Parmi les éléments d'habillage EHm ou garniture(s) qui peuvent être solidarisé(e)s à l'ensemble de toit ET assemblé, afin de le compléter, on peut notamment citer les enjoliveurs de traverse TRj et les garnitures destinées à habiller la face interne FI de la plaque de toit PT. Dans l'exemple non limitatif illustré sur la figure 7, des éléments d'habillage EH1 et EH2 (m = 1 ou 2) ont 1 o été solidarisés aux traverses centrales TRI et arrière TR2. Chaque opération de solidarisation additionnelle, dont le résultat est illustré sur la figure 7, peut par exemple être effectuée par un opérateur travaillant sur la ligne de montage lors d'interventions à l'intérieur de la structure SV Ce nombre d'opération (bras levée) est limité par le pré- 15 assemblage de pièce L'invention ne se limite pas aux modes de mise en oeuvre de procédé d'assemblage et ensemble de toit décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après. REVENDICATIONS1. Procédé d'assemblage d'un ensemble de toit (ET) sur une partie supérieure (PS) d'une structure (SV) d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il consiste i) à saisir un ensemble de toit (ET) préassemblé comportant un toit (TT) sur une face interne (FI) duquel est montée une console (CL), puis ii) à déposer une colle (CO) sur ladite face interne (FI) d'un bord périphérique (BP) du toit (TT), puis iii) à plaquer ledit ensemble (ET) sur une zone d'accueil (ZA) de ladite partie supérieure (PS), avec ladite face interne (FI) dudit toit (TT) orientée vers l'intérieur du véhicule automobile, et iv) à solidariser ledit toit (TT) à ladite partie supérieure (PS). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au iv) on solidarise ledit toit (TT) à ladite partie supérieure (PS) au moyen d'un ensemble de vis. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'après ladite solidarisation du toit (TT) au iv), on solidarise au moins un élément de rangement (ERk) audit ensemble (ET). 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que chaque élément de rangement (ERk) est choisi dans un groupe comprenant au moins un élément de rangement longitudinal central (ER1), un élément de rangement longitudinal arrière (ER2), un élément de rangement transversal (ER3) et un élément de rangement de coffre (ER4). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'après ladite solidarisation du toit (TT) au iv), on solidarise au moins un élément d'habillage (EHm) à l'ensemble de toit (ET). 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'au ii) on dépose une colle (CO) propre à assurer au moins une étanchéité contre les liquides. 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au i) on saisit un ensemble de toit (ET) dont ladite face interne (FI) du bord périphérique (BP) du toit (TT) est pourvue d'au moins un joint d'étanchéité (Ji). 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'au i) on saisit un ensemble de toit (ET) pourvu d'au moins une traverse (TRj). 9. Procédé selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'au i) on saisit un ensemble de toit (ET) dont la console (CL) loge un groupe moto-ventilateur (GM) et/ou des moyens d'éclairage (ME). 10. Procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'au i) on saisit un ensemble de toit (ET) dont le toit (TT) comprend au moins une ouverture (OVn) pourvue d'un élément de vitrage (EVn).