Brevet FR2925452A1 — publié le 20090626

Montant de baie pour une structure de caisse d'un véhicule automobile et procédé de fabrication d'un tel montant de baie. La présente invention concerne un montant de baie pour une structure de caisse d'un véhicule automobile, ainsi qu'un procédé de fabrication d'un tel mon- tant de baie. L'invention concerne également un véhicule automobile du type coupé-cabriolet équipé de tels montants de baie. Les structures de caisse des véhicules automobiles comportent deux flancs latéraux formés par plusieurs éléments métalliques qui déterminent au moins une ouverture destinée à recevoir une porte et, dans le cas des véhicules de type coupé-cabriolet, une seule ouverture. Les éléments formant la structure de caisse comprennent pour les véhicules de type coupé-cabriolet et pour chaque flanc, un montant de baie, un pied avant, un pied arrière et une doublure d'aile déterminant un passage de roue. Le pied avant et le pied arrière sont reliés entre eux par un longeron de façon à for-mer une structure rigide. Ces différents éléments sont le plus souvent réalisés par emboutissage d'un flanc de tôle métallique et reliés les uns aux autres par des pièces de liaison, comme par exemple des goussets ou des équerres soudés sur lesdits éléments. Les deux montants de baie symétriques et parallèles, destinés à encadrer et à soutenir les bords latéraux du pare-brise du véhicule, participent aussi à la rigidité de la structure de caisse du véhicule et, en cas de choc ou de retourne-ment, ils doivent être suffisamment rigides pour préserver les passagers. Généralement les montants de baie comprennent un premier profilé for- mant un raidisseur et un second profilé formant une doublure. Les bords latéraux respectivement du raidisseur et de la doublure forment deux rebords également appelés feuillures, dont un sert de rebord de fixation du pare-brise. Les feuillures respectivement du raidisseur et de la doublure sont reliées entre elles le plus souvent par des points de soudure électriques. Pour augmenter la rigidité des montants de baie dans les véhicules classiques de type berline, il est connu, après la fabrication du raidisseur et de la doublure le plus souvent par emboutissage, de fixer sur la face interne, soit du raidisseur, soit de la doublure, un renfort constitué par une pièce métallique emboutie. 2 Dans le cas des véhicules automobiles, de type coupé cabriolet, les montants de baies doivent présenter une rigidité accrue notamment en cas de retournement du véhicule car, en configuration découvert, ils ne sont reliés que par une extrémité à la caisse du véhicule qui est dépourvue de toit. A cet effet, il est connu d'incorporer à l'intérieur de chaque montant de baie dans son volume intérieur, un tube de renfort s'étendant de sa partie haute jusqu'à la partie basse du pied avant prolongeant le montant de baie correspondant. Mais, cette solution a pour inconvénient d'augmenter le poids du véhicule et elle est relativement coûteuse du fait qu'elle nécessite plusieurs opérations de manipulation et d'assemblage des différents éléments entre eux. L'invention a donc pour but de proposer un montant de baie pour une structure de caisse de véhicule automobile qui évite ces inconvénients. L'invention a pour objet un montant de baie pour une structure de caisse d'un véhicule automobile, notamment pour un véhicule automobile du type coupé- cabriolet, ledit montant de baie comprenant un raidisseur et une doublure placés l'un contre l'autre et assemblés par exemple par des points de soudure, caractérisé en ce qu'il comporte deux renforts métalliques intérieurs, situés l'un en regard de l'autre, un premier renfort étant fixé sur la face interne du raidisseur et un second renfort étant fixé sur la face interne de la doublure. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - le raidisseur et le renfort sont formés ensemble et simultanément par emboutissage après chauffage à une température déterminée, - la doublure et le renfort sont formés ensemble et simultanément par emboutissage après chauffage à une température déterminée, - le raidisseur et le renfort sont solidarisés entre eux avant l'emboutissage par exemple par des points de soudure, et -la doublure et le renfort sont solidarisés entre eux avant l'emboutissage par exemple par des points de soudure. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un montant de baie tel que précédemment mentionné, caractérisé en ce qu'il consiste : a) pour le raidisseur et le renfort associé, a1) à placer sur un flanc de tôle de base et dans une zone déterminée de ce flanc, une tôle de renfort, a2) à fixer la tôle de renfort sur le flanc de tôle de base, a3) à chauffer le flanc de tôle de base et la tôle de renfort à une température déterminée a4) à emboutir ensemble et simultanément le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, a5) à laisser refroidir le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, a6) à découper le flanc de tôle de base et la tôle de renfort selon le pourtour du montant de baie à obtenir, b) pour la doublure et le renfort associé, b1) à placer sur un flanc de tôle de base et dans une zone détermi- née de ce flanc, une tôle de renfort, b2) à fixer la tôle de renfort sur le flanc de tôle de base, b3) à chauffer le flanc de tôle de base et la tôle de renfort à une température déterminée, b4) à emboutir ensemble et simultanément le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, b5) à laisser refroidir le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, b6) à découper le flanc de tôle de base et la tôle de renfort selon le pourtour du montant de baie obtenir, c) à solidariser le raidisseur munie du renfort et la doublure munie du renfort en plaçant lesdits renforts en regard l'un de l'autre. L'invention a également pour objet un véhicule automobile du type coupé-cabriolet, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de caisse comportant des montants de baie tels que précédemment mentionnés. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un véhicule automobile, notamment de type coupé-cabriolet, ayant une structure de caisse équi- pée de montants de baie, conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective éclatée d'un raidisseur et d'un renfort du montant de baie, conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspective du raidisseur assemblé, 4 - la Fig. 4 est une vue schématique en perspective d'une doublure et d'un renfort du montant de baie, conforme à l'invention, - la Fig.5 est une vue schématique en perspective de la doublure assemblée, et - la Fig. 6 est une vue schématique en perspective du montant de baie as-semblé, conforme à l'invention. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement un véhicule automobile de type coupé-cabriolet désigné dans son ensemble par la référence 1, et qui comporte un habitacle 2 équipé de deux rangées de sièges 3. Le véhicule automobile comporte une structure de caisse comprenant, entre autres, un pavillon escamotable 3 et des flancs latéraux 4. Le véhicule auto-mobile 1 comporte également, à sa partie arrière un panneau de coffre 5 recouvrant un coffre 6. Le pavillon escamotable 3 est déplaçable entre une position dé-ployée de fermeture de l'habitacle 2 et une position escamotée à l'intérieur du compartiment de coffre 6. La structure de caisse du véhicule comporte également deux montants latéraux désignés chacun par la référence générale 10, aussi appelés montants de baie. Ces montants de baie 10 sont situés dans le prolongement du pavillon 3 en position de fermeture, ainsi que montrée à la Fig. 1, et encadrent et soutiennent les bords latéraux d'un pare-brise 7. En se reportant maintenant aux Figs. 2 à 6, on va décrire un montant de baie 10, l'autre montant de baie étant identique. D'une manière générale, ainsi que montré sur ces figures, le montant de baie 10 se compose de deux éléments principaux, un premier élément métallique 25 constitué par un raidisseur 20 (Figs. 2 et 3) et un second élément métallique cons- titué par une doublure 30 (Figs. 4 et 5). Ainsi que montré à la Fig. 2, le raidisseur 20 est formé par un profilé comportant une partie centrale 21 déterminant un corps creux et qui est bordé sur chacun de ses bords longitudinaux, par une feuillure 22 dont une est destinée à 30 supporter un bord latéral du pare-brise 7. Le raidisseur 20 est associé à un renfort 25 formé par un profilé métallique 26 ayant une forme adaptée pour être positionnée à un emplacement déterminé à l'intérieur de la partie centrale 21 du raidisseur 20, ainsi que montré à la Fig. 3. De préférence, le renfort 26 est disposé à l'intérieur du raidisseur 20 à proximité de son extrémité 20a destinée à être raccordée à un pied avant, non représenté, de la structure de caisse du véhicule. Ainsi que montré à la Fig. 4, la doublure 30 est formée par un profilé corn- 5 portant une partie centrale 31 déterminant un corps creux et qui est bordée sur chacun de ses bords longitudinaux par une feuillure 32 destinée à être appliquée et fixée respectivement sur une feuillure 22 du raidisseur 20, ainsi qu'on le verra ultérieurement. La doublure 30 est associée à un renfort 35 formé par un profilé métallique 36 ayant une forme adaptée pour être positionné à un emplacement déterminé à l'intérieur de la partie centrale 31 de la doublure 30, ainsi que montré à la Fig. 5. De préférence, le renfort 35 est disposé à l'intérieur de la doublure 30 à proximité de son extrémité 30a destinée à être raccordée au pied avant, non représenté, de la structure de caisse du véhicule. Les renforts, respectivement 25 et 35 sont fixés sur respectivement le raidisseur 20 et la doublure 30 par exemple par des points de soudure ou par un faisceau laser sans ajout de colle ou de métal d'apport. Le raidisseur 20 équipé de son renfort 25 et la doublure 30 équipée de son renfort 35 sont assemblés entre eux en plaçant les feuillures 22 du raidisseur 20 sur les feuillures 32 de la doublure 30 (Fig. 6) et en les solidarisant par exemple au moyen de points de soudure ou par faisceau laser sans ajout de colle ou de métal d'apport. La fabrication du raidisseur 20 avec son renfort 25 est réalisée de la façon suivante. Tout d'abord, on place sur un flanc de tôle de base, destiné à former le raidisseur 20 et sur une zone déterminée de ce flanc de tôle de base, une tôle de renfort destinée à former le renfort 25 et on fixe à l'aide de points de soudure ou par faisceau laser ladite tôle de renfort sur le flanc de tôle de base. Ensuite, cet ensemble formé par le flanc de tôle de base et la tôle de renfort est introduit dans un four pour le porter à une température déterminée par exemple de l'ordre de 800 à 900°C. Cette température est fonction de la nuance de l'acier composant le flanc de tôle de base et le renfort ainsi que de la protection déposée sur ces éléments. Le temps de passage de cet ensemble dans le four est 6 déterminé et il ne doit pas être trop important afin d'éviter que la protection déposée sur le flanc de tôle de base et sur la tôle de renfort pénètre dans l'acier rendant le soudage ultérieur impossible. A la sortie du four, l'ensemble constitué par le flanc de tôle de base et par la tôle de renfort est chargé sur un outil d'une presse afin d'emboutir ensemble et simultanément le flanc de tôle de base et la tôle de renfort. A la sortie de la presse, on laisse refroidir l'ensemble de façon à stabiliser les caractéristiques mécaniques de cet ensemble. Ensuite, on découpe le flanc de tôle de base et la tôle de support au moyen d'un outil de découpe par faisceau laser et/ou par une presse de détourage selon le pourtour du raidisseur 20. Les mêmes opérations sont réalisées pour la fabrication de la doublure 30 et du renfort 35. L'assemblage final du raidisseur 20 avec le renfort 25 sur la doublure 30 avec le renfort 35 est effectué en plaçant les feuillures du raidisseur 20 sur les feuillures 32 de la doublure 30 et en les solidarisant par exemple par des points de soudure au moyen d'un outil de type classique et connu, sans ajout de colle ou autre métal d'apport. Après assemblage du raidisseur 20 et de la doublure 30, les renforts, res- pectivement 25 et 35, sont placés en regard l'un de l'autre. Le procédé selon l'invention permet, du fait de l'emboutissage simultané du raidisseur avec son renfort et de la doublure avec son renfort, de réduire le nombre d'étapes d'emboutissage et, par conséquent, les coûts de fabrication du mon-tant de baie ainsi obtenu. Le montant de baie selon l'invention présente, grâce à l'incorporation de deux renforts placés en vis à vis, des caractéristiques mécaniques compatibles avec un véhicule automobile du type coupé-cabriolet.30 REVENDICATIONS 1.- Montant de baie (10) pour une structure de caisse d'un véhicule auto-mobile (1), notamment pour un véhicule automobile du type coupé-cabriolet, ledit montant de baie (10) comprenant un raidisseur (20) et une doublure (30) placés l'un contre l'autre et assemblés par exemple par des points de soudure, caractérisé en ce qu'il comporte deux renforts métalliques (25, 35) intérieurs, situés l'un en regard de l'autre, un premier renfort (25) étant fixé sur la face interne du raidisseur (20) et un second renfort (35) étant fixé sur la face interne de la doublure (35). 2.- Montant de baie (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que le raidisseur (20) et le renfort (25) sont formés ensemble et simultanément par emboutissage après chauffage à une température déterminée. 3. û Montant de baie (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la doublure (30) et le renfort (35) sont formés ensemble et simultanément par emboutissage après chauffage à une température déterminée. 4. - Montant de baie (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le raidisseur (20) et le renfort (25) sont solidarisés entre eux avant l'emboutissage par exemple par des points de soudure. 5. - Montant de baie (10) selon l'une quelconque des revendications là 3, caractérisé en ce que la doublure (30) et le renfort (35) sont solidarisés entre eux avant l'emboutissage par exemple par des points de soudures. 6. û Procédé de fabrication d'un montant de baie (10) selon l'une quel-conque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il consiste : a) pour le raidisseur (20) et le renfort (25) associé : - a1) à placer sur un flanc de tôle de base et dans une zone détermi- née de ce flanc, une tôle de renfort, - a2) à fixer la tôle de renfort sur le flanc de tôle de base, - a3) à chauffer le flanc de tôle de base et la tôle de renfort à une température déterminée, - a4) à emboutir ensemble et simultanément le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, - a5) à laisser refroidir le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, - a6) à découper le flanc de tôle de base et la tôle de renfort selon le pourtour du montant de baie (20) à obtenir, 5 10 158 b) pour la doublure (30) et le renfort (35) associé : - b1) à placer sur un flanc de tôle de base et dans une zone déterminée de ce flanc, une tôle de renfort, - b2) à fixer la tôle de renfort sur le flanc de tôle de base, - b3) à chauffer le flanc de tôle de base et la tôle de renfort à une température déterminée, - b4) à emboutir ensemble et simultanément le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, - b5) à laisser refroidir le flanc de tôle de base et la tôle de renfort, - b6) à découper le flanc de tôle de base et la tôle de renfort selon le pourtour du montant de baie (30) à obtenir, c) à solidariser le raidisseur (20) muni du renfort (25) et la doublure (30) munie du renfort (35) en plaçant lesdits renforts (25, 35) en regard l'un de l'autre. 7. - Véhicule automobile du type coupé-cabriolet, caractérisé en ce qu'il comprend une structure de caisse comportant des montants de baie (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5. 20