Brevet FR2925029A1 — publié le 20090619

Ensemble pour véhicule automobile comprenant une pièce, un dispositif de fixation et un dispositif d'écartement réglable La présente invention concerne un ensemble pour véhicule automobile, du type comprenant une pièce de véhicule automobile ayant un orifice de fixation s'étendant suivant un axe de fixation, un dispositif de fixation de la pièce comprenant un tirant destiné à s'étendre au travers de l'orifice de fixation pour exercer un effort de rapprochement de la pièce d'une autre pièce, et un dispositif d'écartement réglable pour maintenir un écartement entre la pièce et ladite autre pièce, le dispositif d'écartement comprenant une douille fixe soudée sur la pièce et une douille mobile vissable sur la douille fixe, la douille fixe et la douille mobile étant tubulaires pour permettre le passage du tirant au travers de celles-ci La pièce d'un tel ensemble est par exemple une traverse de planche de bord de véhicule automobile. Une traverse de planche de bord comprend une poutre prévue pour s'étendre suivant une direction transversale du véhicule entre des pieds avant (généralement nommés montants � A �) de la structure du véhicule, et être fixée aux pieds avant. Compte tenu des tolérances de fabrication de la structure et de la traverse de planche de bord, il subsiste généralement un jeu entre les pieds avant et les extrémités de la poutre. EP 0 694 465 Al décrit un ensemble pour véhicule automobile comprenant une traverse de planche de bord et un dispositif d'écartement permettant de compenser des jeux dus à des tolérances de fabrication entre les extrémités d'une poutre de la traverse de planche de bord et les pieds avant de la structure. Un but de l'invention est de fournir un ensemble simple à fabriquer et de coût de fabrication faible. A cet effet, l'invention propose un ensemble pour véhicule automobile du type précité, caractérisé en ce que la douille mobile est apte à passer axialement au travers de l'orifice de fixation. Selon d'autres modes de réalisation, l'ensemble pour véhicule automobile comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles : - la douille fixe comprend une portion de fixation de la douille fixe sur la pièce, la portion de fixation possédant un diamètre extérieur supérieur au diamètre de l'orifice de fixation ; - la distance axiale entre une portion de fixation de la douille fixe et le début d'un filetage de la douille fixe destiné à coopérer avec un filetage de la douille mobile est égale ou supérieure à 8 mm ; - la douille fixe comprend un corps tubulaire s'étendant au travers de l'orifice de fixation ; - la douille mobile comprend un corps de douille mobile et une semelle d'appui annulaire faisant saillie radialement vers l'extérieur du corps de douille mobile, de diamètre extérieur inférieur à celui de l'orifice de fixation ; - le dispositif de fixation comprend une vis dont la tige filetée définit le tirant, et un écrou complémentaire de la tige filetée et venu de matière avec la douille fixe ; - la pièce est une traverse de planche de bord destinée à être fixée sur des montants avant d'une structure de véhicule automobile, et des dispositifs de fixation et des dispositifs d'écartement sont disposés pour fixer la traverse de planche de bord audits montants avant. L'invention concerne également un procédé de montage d'un ensemble pour véhicule automobile tel que défini ci-dessus, dans lequel on soude la douille fixe sur la pièce avec la douille mobile engagée préalablement sur la douille fixe. Dans un mode de mise en oeuvre, on dispose de l'huile entre la douille mobile et la douille fixe avant le soudage. L'invention concerne encore un véhicule automobile comprenant un ensemble pour véhicule automobile tel que défini ci-dessus. L'invention et ses avantages seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de face d'un ensemble conforme à l'invention comprenant une traverse de planche de bord disposée entre deux pieds avant d'une structure de véhicule automobile ; - les figures 2 à 4 sont des vues en coupe d'un système de fixation de l'ensemble de la figure 1 dans trois configurations différentes ; et - les figures 5 à 6 sont des vues en coupe du système de fixation des figures 2 à 4, illustrant le montage du système de fixation. Tel que représenté sur la figure 1, un véhicule automobile 2 comprend une structure (ou châssis) 4 possédant deux pieds avant 6, et un ensemble 5 pour S véhicule automobile comprenant une traverse de planche de bord 8 disposée entre les pieds avant 6. De manière classique, les pieds avant 6 sont des montants de la structure 4, situés à l'avant de l'habitacle du véhicule, et s'étendant vers le haut à partir de longerons inférieurs de la structure 4. 10 La traverse 8 est fixée entre les pieds avant 6. Elle a pour fonction de rigidifier la structure 4, et de supporter la planche de bord et des équipements du véhicule automobile, tels que le tableau de bord, une colonne de direction etlou une unité de ventilation, de chauffage et/ou de climatisation (HVAC). La traverse 8 comprend une poutre 10 s'étendant suivant une direction 15 transversale Y du véhicule 2 entre les pieds avant 6, un support de colonne de direction 12 fixé sur la poutre 10, et une jambe de force 14 s'étendant vers le bas à partir d'une région centrale de la poutre 10 pour relier la poutre 10 au plancher du véhicule. La poutre 10 est munie à ses extrémités de plaques 16 en vue de sa 20 fixation sur les pieds avant 6. Les plaques 16 s'étendent sensiblement perpendiculairement à la direction transversale Y, dans un plan longitudinal et vertical du véhicule automobile 2 (perpendiculaire au plan de la figure 1). L'ensemble 5 comprend des systèmes de fixation 18 pour la fixation des plaques 16 sur les pieds avant 6. 25 Tel que représenté sur la figure 1, l'ensemble 5 comprend un seul système de fixation 18 entre chaque plaque 16 et le pied avant 6 adjacent. En variante, l'ensemble 5 comprend plusieurs systèmes de fixation 18 pour fixer chaque plaque 16 sur le pied 6 adjacent. Les systèmes de fixation 18 et les plaques 16 sont analogues. Seul le 30 système de fixation 18 et la plaque 16 gauche (à gauche sur la figure 1), ainsi que leur montage et leur fonctionnement en coopération avec le pied avant 6 gauche, seront décrits par la suite en référence aux figures 2 à 6. Tel que représenté sur la figure 2, la plaque 16 gauche comprend un orifice de fixation 20 s'étendant au travers de la plaque 16 gauche suivant un axe de fixation D. L'axe de fixation D est dans l'exemple illustré sensiblement parallèle à la direction transversale Y du véhicule automobile (figure 1). Le système de fixation 18 gauche comprend un dispositif de fixation 21 comportant une vis 22 et un écrou 24 complémentaire de la vis 22. La vis 22 comprend une tête d'entraînement 26 et une tige filetée 28. La vis 22 et l'écrou 24 sont prévus pour coopérer au travers d'un orifice de fixation 30 du pied 6 et de l'orifice de fixation 20, et exercer un effort de serrage tendant à rapprocher le pied avant 6 et la plaque 16 suivant l'axe de fixation D. La tige 28 est insérée au travers des orifices de fixation 20 et 30, et définit un tirant entre la tête 26 et l'écrou 24. Le système de fixation 18 comprend un dispositif d'écartement 32 pour maintenir un écartement E entre le pied 6 et la plaque 16 à l'encontre d'un effort de rapprochement exercé par le dispositif de serrage 21. Le dispositif d'écartement 32 comprend une douille fixe 34 et une douille mobile 36, pouvant être vissées l'une sur l'autre. Les douilles 34 et 36 sont tubulaires et coaxiales, d'axe l'axe de fixation D. Elles sont disposées en regard de l'orifice de fixation 20, et définissant un passage axial pour la tige 28. La douille fixe 34 comprend un corps de douille fixe 38 muni d'un filetage intérieur 40. La douille mobile 36 est prévue pour être visée à l'intérieur de la douille fixe 34. Elle comprend un corps de douille mobile 42 et muni d'un filetage extérieur 44 complémentaire du filetage intérieur 40. La douille fixe 34 comprend une collerette annulaire 46 en appui et fixée sur une région d'une face 47 de la plaque 16 opposée au pied avant 6 entourant l'orifice de fixation 20. La collerette 46 fait saillie radialement vers l'extérieur à partir du corps de douille fixe 38. Le diamètre extérieur du corps de douille fixe 38 est inférieur à celui ide l'orifice de fixation 20, et le diamètre extérieur de la collerette 46 est supérieur à celui de l'orifice de fixation 20. La douille fixe 34 est de préférence métallique. La collerette 46 est en appui sur la face 47 et fixée sur la plaque 16 par soudage, notamment par soudage par points répartis sur la circonférence de la collerette 46. Un tronçon du corps de douille fixe 38 s'étend au travers de l'orifice de fixation 20, en saillie de la plaque 16 du côté opposé à la face 47, dans l'espace situé entre le pied avant 6 et la plaque 16. Tel que représenté sur la figure 2, l'écrou 24 est venu de matière avec la douille fixe 34. II ferme le corps de douille fixe 38 à l'extrémité axiale du corps de douille fixe 38 située du coté de la face 47. La douille mobile 36 comprend une semelle d'appui 48 annulaire, faisant saillie radialement vers l'extérieur du corps de douille mobile 42. La semelle d'appui 48 est destinée à venir en appui, après dévissage de la douille mobile 36, contre une face 50 du pied avant 6 tournée vers la plaque 16. La douille mobile 36 est adaptée pour être insérée axialement au travers de l'orifice 20. Le diamètre du corps de douille mobile 42 et le diamètre de la semelle 48 sont inférieurs à celui du l'orifice de fixation 20. Le corps de douille mobile 42 et la tige 28 sont prévus pour que la tige 28 insérée dans le corps de douille mobile 42 entraîne celui-ci en rotation en dessous d'un couple seuil déterminé, correspondant au couple maximal transmissible entre la tige 28 et la douille fixe 36. De manière classique, la tige 28 est par exemple munie d'un frein fusible, par exemple sous la forme d'un bloc de matière plastique surmoulée sur la tige 28, prévu pour frotter contre la surface intérieure du corps de douille mobile 42, et pour rompre au-delà du couple seuil. La douille mobile 36 est par exemple métallique. Les filetages de l'écrou 24 et de la tige 28 possèdent un sens de vissage opposé à celui des filetages 40 et 44 de douilles 34, 36. Par exemple, les filetages de la tige 28 et de l'écrou 24 se vissent en tournant vers la droite, de manière classique, tandis que les filetages 40 et 42 se vissent en tournant vers la gauche. Lors du montage de la traverse 8 sur la structure 4, la poutre 10 équipée préalablement des plaques 16 et des systèmes de fixation 18, sans les vis 22, est disposée entre les pieds avant 6 (figure 1). La poutre 10 est positionnée dans une position de référence. Du fait des tolérances de fabrication, il existe un jeu J (figure 2) entre la semelle 48 et le pied avant 6. Les tolérances sont choisies pour que le jeu 5 soit positif. La plaque 16 est positionnée de façon que l'orifice 20 et les douilles 34, 36 sont alignées avec l'orifice 30 suivant la direction de fixation D. La vis 22 est insérée axialement au travers de l'orifice 30, depuis le côté du pied avant 6 opposé à la plaque 16, et en direction de la plaque 16, jusqu'à engager l'extrémité de la tige 28 dans la douille mobile 36, sans que la tige 28 engage l'écrou 24. Ensuite, la vis 22 est entraînée en rotation dans le sens du vissage de la vis 22 dans l'écrou 24. Ceci provoque le dévissage de la douille mobile 36 par rapport à la douille fixe 34. La douille mobile 36 est devisée jusqu'à venir en appui pas sa semelle 48 contre le pied avant 6 (figure 3), et à rompre la liaison en rotation de la tige 28 et de la douille mobile 36, par exemple par rupture du frein. Ceci permet de régler automatiquement le dispositif d'écartement 32 pour maintenir l'écartement E déterminé par la position dans laquelle la poutre 10 a été placée initialement, avant d'engager la vis 22. Ensuite, l'insertion de la vis 22 est poursuivie jusqu'à engager la tige 28 dans l'écrou 24, et la vis 22 est vissée dans l'écrou 24 jusqu'à atteindre un couple de serrage déterminé. Lors de cette étape, la vis 22 et l'écrou 24 exercent un effort de rapprochement, tandis que le dispositif d'écartement 32 s'oppose à cet effort de rapprochement pour maintenir l'écartement E entre la plaque 16 et le pied avant 6. La douille fixe 34 intégrant l'écrou 24 et étant en appui sur la face 47 de la plaque 16, des efforts de serrage importants peuvent être appliqués. Une fois la tige 28 engagée dans l'écrou 24, les efforts tendant à décoller la douille fixe 34 de la plaque 16 sont quasi nuls, et le soudage n'est pas ou faiblement sollicité. La douille fixe 34 étant soudée sur la plaque 16, sa fixation est fiable au cours du transport de la traverse 8 avant son montage, et dans la première étape d'insertion de la vis 22 permettant de régler le dispositif d'écartement 32. Les risques de perte du dispositif d'écartement 32 monté préalablement sur la traverse 8 au cours du transport sont réduits. Pour le montage du dispositif d'écartement 32 sur la plaque 16, la douille mobile 36 est vissée dans la douille fixe 34, puis la douille fixe 34 est fixée sur la plaque 16 par soudage. Tel que représenté sur la figure 5, le soudage par point est effectué à l'aide de deux électrodes 52 prenant en sandwich la région de la plaque 16 entourant l'orifice de fixation et la collerette 46, puis en faisant passer un courant à forte intensité entre les électrodes 52, au travers de la collerette 46 et de la plaque 16, de façon à réaliser plusieurs points de soudure 54. En variante, comme illustré sur la figure 6, la collerette 46 est fixée sur la plaque 16 à l'aide d'un cordon de soudure 56 continu ou discontinu le long de la périphérie de la collerette 46. Le cordon de soudure 56 est réalisé par exemple par soudage MAG. De préférence, tel que représenté sur les figures 2 à 6, la distance axiale F entre le début du filetage de la douille fixe 34 destiné à coopérer avec celui de la douille mobile 36 et la collerette 46 est supérieure à 8 mm. Ceci permet d'éviter que la douille fixe 34 et la douille mobile 36 ne soient solidarisée l'une à l'autre à l'issue du soudage de la douille fixe 34 sur la plaque 16, du fait d'une propagation de chaleur au travers de la douille fixe 34 pouvant provoquer un soudage localisé. En variante ou en option, on dispose une huile isolante à l'interface entre les douilles 34 et 36 en vue de soudage. Du fait de ses dimensions, la douille mobile 36 est apte à traverser axialement l'orifice 20 suivant son axe D. Ceci permet de monter la douille fixe 34 en appui du côté de la plaque 16 destiné à être opposé au pied avant 6, avec la douille mobile 36 déjà insérée dans la douille fixe 34, sans empêcher le passage de la douille mobile 36 au travers de l'orifice 20 lors du montage de la douille fixe 34 sur la plaque 16 et/ou lors du réglage du dispositif d'écartement 32 au cours du montage de la traverse 8 sur la structure 4. Ceci facilite le montage du dispositif d'écartement 32, et réduit par conséquent le coût de fabrication de l'ensemble 5. L'écrou 24 venu de matière avec la douille fixe 34 limite le nombre de pièces et facilite de ce fait le montage du dispositif d'écartement 32 sur la plaque 16. Dans une variante, l'écrou 24 est séparé et distinct de la douille fixe 34. L'invention s'applique en particulier à la fixation des traverses de planche de bord entre les pieds avant des véhicules automobile, et plus généralement à la s fixation de pièces de véhicule automobile entre elles, notamment d'éléments de structure (traverses, longerons, montants..,). REVENDICATIONS 1.- Ensemble pour véhicule automobile, du type comprenant une pièce (8) de véhicule automobile ayant un orifice de fixation (20) s'étendant suivant un axe de fixation (D), un dispositif de fixation (21) de la pièce (8) comprenant un tirant (28) destiné à s'étendre au travers de l'orifice de fixation (20) pour exercer un effort de rapprochement de la pièce d'une autre pièce, et un dispositif d'écartement (32) réglable pour maintenir un écartement entre la pièce et ladite autre pièce, le dispositif d'écartement (32) comprenant une douille fixe (34) soudée sur la pièce (8) et une douille mobile (36) vissable sur la douille fixe (34), la douille fixe (34) et la douille mobile (36) étant tubulaires pour permettre le passage du tirant (28) au travers de celles-ci, caractérisé en ce que la douille mobile (36) est apte passer axialement au travers de l'orifice de fixation (20). 2.- Ensemble selon la revendication 1, dans lequel la douille fixe (34) comprend une portion de fixation (46) de la douille fixe (34) sur la pièce (8), la portion de fixation (46) possédant un diamètre extérieur supérieur au diamètre de l'orifice de fixation (20). 3.- Ensemble selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la distance axiale entre une portion de fixation (46) de la douille fixe (34) et le début d'un filetage de la douille fixe (34) destiné à coopérer avec un filetage de la douille mobile (36) est égale ou supérieure à 8 mm. 4.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille fixe (34) comprend un corps de douille fixe (38) tubulaire s'étendant au travers de l'orifice de fixation (20). 5.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la douille mobile (36) comprend un corps de douille mobile (42) et une semelle d'appui (48) annulaire faisant saillie radialement vers l'extérieur du corps de douille mobile (42), de diamètre extérieur inférieur à celui de l'orifice de fixation (20). 30 6.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de fixation (21) comprend une vis (22) dont la tige filetée (28) définit le tirant, et un écrou (24) complémentaire de la tige filetée (28) et venu de matière avec la douille fixe (34). 7.- Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pièce est une traverse de planche de bord (8) destinée à être fixée sur des montants avant (6) d'une structure (4) de véhicule automobile, et des dispositifs de fixation (21) et des dispositifs d'écartement (32) sont disposés pour fixer la traverse de planche de bord (8) audits montants avant (6). 8.- Procédé de montage d'un ensemble pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on soude la douille fixe (34) sur la pièce (8) avec la douille mobile (36) engagée préalablement sur la douille fixe (34). 9.- Procédé de montage selon la revendication 8, dans lequel on dispose de l'huile entre la douille mobile (36) et la douille fixe (34) avant le soudage. 10.- Véhicule automobile comprenant un ensemble pour véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.