Brevet FR2955553A1 — publié le 20110729

PROCEDE POUR RENFORCER UN CORPS CREUX ALLONGE DE LA STRUCTURE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE EQUIPE D'UN TEL CORPS CREUX. La présente invention concerne un procédé pour renforcer un corps creux allongé de la structure d'un véhicule automobile. L'invention concerne également un véhicule automobile dont la structure comprend au moins un corps creux renforcé obtenu conformément au procédé selon l'invention. La structure d'un véhicule automobile est composée de nombreux corps creux en tôle d'acier ou d'aluminium, tels que les longerons, les brancards, les traverses, les montants de baie les pieds milieu, etc... Ces corps creux sont conçus pour conférer au véhicule automobile une résistance aux chocs frontaux et latéraux répondant aux exigences prescrites. A cet effet, les corps creux sont souvent renforcés pour améliorer leur raideur et leur rigidité à l'égard des chocs. Ces renforts sont constitués habituellement par des doublures en acier ou en aluminium et parfois par des inserts en matière plastique introduits à l'intérieur des corps creux. Ces renforts augmentent les coûts de fabrication. De plus, compte tenu des prescriptions qui varient selon les pays, un même corps creux doit être équipé de renforts différents, ce qui augmente la diversité et donc les coûts de fabrication. En outre, dans le cas de corps creux en acier qui sont les plus courants, les renforts ajoutés également en acier, augmentent la masse du véhicule et par 25 conséquent notamment sa consommation de carburant. Les inserts ajoutés en matière plastique compliquent le recyclage des composants du véhicule lorsque celui-ci est mis à la casse. Le but de la présente invention est de remédier aux inconvénients ci-dessus. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un procédé pour renforcer un 30 corps creux allongé de la structure d'un véhicule automobile, ce corps creux ayant une section transversale sensiblement constante et étant ouvert à au moins l'une de ses deux extrémités opposées, ce procédé étant caractérisé en ce qu'on engage à l'intérieur du corps creux par son extrémité ouverte, une âme en bois dont la longueur est sensiblement égale à la longueur du corps creux. L'âme en bois introduite à l'intérieur du corps creux permet d'augmenter considérablement la résistance aux efforts de flexion, torsion et compression du corps creux. Ainsi, le corps creux renforcé par une âme en bois permet à ce corps creux de répondre à des prescriptions plus sévères existant dans certains pays et ce, sans que l'ajout de l'âme en bois n'engendre des coûts de fabrication excessivement plus élevés. Par ailleurs, étant donné la masse volumique relativement faible du bois par rapport à celle de l'acier, l'ajout d'une âme en bois n'engendre pas une augmentation excessive de la masse du corps creux. De préférence, les fibres du bois composant l'âme en bois sont orientées dans la direction de la longueur de l'âme. Cette disposition des fibres confère à l'âme en bois des caractéristiques mécaniques optimales à l'égard du renforcement recherché. Dans le cas d'un corps creux sensiblement rectiligne, de préférence, l'âme en bois a une section transversale sensiblement égale à celle du corps creux. Dans le cas d'un corps creux courbe, l'âme en bois a une section inférieure à celle du corps creux pour que l'âme en bois puisse se plier lors de son engagement à l'intérieur du corps creux pour pouvoir s'adapter à la courbure du corps creux. Dans une version avantageuse de l'invention, l'âme en bois est composée de plusieurs baguettes en bois juxtaposées. Une âme en bois constituée de baguettes facilite sa mise en place dans le corps creux de manière à remplir tout le volume intérieur de ce corps creux. Dans une version avantageuse de l'invention, après introduction de l'âme en bois à l'intérieur du corps creux, on injecte une résine à l'intérieur du corps creux. Cette injection de résine permet de lier l'âme en bois aux parois du corps creux et de lier entre elles les baguettes composant l'âme en bois. De préférence, l'âme en bois est introduite dans le corps creux après que ce dernier ait subi un traitement de cataphorèse. La nature du bois composant l'âme en bois peut être choisie en fonction des caractéristiques mécaniques souhaitées pour le corps creux renforcé. Ainsi, la nature du bois de l'âme en bois du corps creux pourra varier selon les pays de destination du véhicule équipé de tels corps creux selon les prescriptions exigées. De ce fait, la diversité des corps creux est limitée aux âmes en bois qui est plus facile à gérer. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale d'un corps creux et d'une âme en bois qui est partiellement engagée dans le corps creux, - la figure 2 est une vue en coupe à échelle agrandie, suivant le plan II-II de la figure 1, - la figure 3 est une vue en coupe longitudinale d'un corps creux courbe et d'une âme en bois engagée dans ce corps creux, - la figure 4 est une vue en coupe longitudinale d'un corps creux comportant une âme composée de baguettes en bois, - la figure 5 est une vue en coupe à échelle agrandie, suivant le plan V-V de la figure 4. La figure 1 représente un corps creux 1 de forme allongée, destiné à la structure d'un véhicule automobile. Ce corps creux 1 présente une section transversale sensiblement constante et est ouvert à chaque extrémité 1 a, 1 b. Ce corps creux 1 est en tôle d'acier ou d'aluminium et est constitué de deux demi-coquilles 1c, 1d soudées l'une à l'autre, comme montré sur la figure 2. Pour renforcer le corps creux 1, conformément au procédé selon l'invention, on engage à l'intérieur du corps creux 1, par l'une 1 a de ses extrémités, une âme en bois 2 dont la longueur est sensiblement égale à la longueur du corps creux 1. Les fibres du bois composant l'âme 2 sont orientées dans la direction de la longueur de l'âme. Dans l'exemple de la figure 1, le corps creux 1 est rectiligne et l'âme en bois 2 a une section transversale sensiblement égale à celle du corps creux 1, de sorte que l'âme 2 remplit pratiquement tout le volume intérieur du corps creux 1, comme montré sur la figure 2. Dans l'exemple de la figure 3, le corps creux 3 est courbe et l'âme en bois 4 engagée dans le corps creux 3 a une section inférieure à celle du corps creux pour que l'âme 4 puisse se plier, lors de son engagement à l'intérieur du corps creux 3 pour pouvoir s'adapter à la courbure de ce dernier. Dans l'exemple montré sur les figures 4 et 5, l'âme en bois 5 est composée de plusieurs baguettes en bois 5a juxtaposées qui remplissent pratiquement tout le volume intérieur du corps creux 1. Ces baguettes 5a sont d'une seule pièce d'un bout à l'autre du corps creux. Elles peuvent être engagées simultanément ou les unes après les autres dans le corps creux 1. Après l'introduction de l'âme en bois 2, 4 ou 5 à l'intérieur du corps creux 1 ou 3, on peut injecter à l'intérieur de celui-ci une résine pour remplir tous les espaces vides subsistant à l'intérieur du corps creux et pour lier l'âme en bois 2, 4 ou 5 aux parois du corps creux. L'âme en bois 2, 4 ou 5 est introduite à l'intérieur du corps creux 1 ou 3, après que ce dernier ait subi le traitement de cataphorèse destiné à le protéger contre la corrosion. La nature du bois composant l'âme en bois 2, 4 ou 5 est choisie en fonction des caractéristiques mécaniques souhaitées pour le corps creux qui peuvent varier suivant le pays dans lequel le véhicule équipé de tels corps creux est destiné. Ainsi, si l'on veut obtenir un corps creux ayant une forte résistance à la compression, à la flexion et à la torsion, on choisira une âme en chêne ou en bois exotique très résistant. Dans d'autres cas, on choisira une âme en bois ayant les propriétés mécaniques moindres mais ayant une plus grande élasticité et ayant une masse volumique plus faible, tel que le saule, le peuplier, le pin ou analogue. Dans le cas d'une âme composée de baguettes juxtaposées, on peut mélanger diverses espèces de bois pour obtenir le résultat désiré. Ainsi, grâce à l'invention, on peut obtenir à partir d'un même corps creux en acier présentant des propriétés mécaniques minimales, toute une gamme de corps creux renforcés par une âme en bois dont la diversité est limitée à la nature de l'âme en bois. Les corps creux renforcés obtenus selon l'invention présentent une masse inférieure à celle des corps creux renforcés par des éléments en acier, étant donné que la masse volumique du bois est environ 10 fois plus faible que celle de l'acier. Par ailleurs, le bois est une matière première renouvelable qui ne pose pas de problème de recyclage contrairement aux matières plastiques qui sont tributaires du pétrole. Les corps creux renforcés par une âme en bois peuvent être par exemple des longerons, des traverses, des montants, des brancards ou des pieds milieu. REVENDICATIONS1. Procédé pour renforcer un corps creux allongé (1, 3) de la structure d'un véhicule automobile, ce corps creux (1, 3) ayant une section transversale sensiblement constante et étant ouvert à au moins l'une de ses deux extrémités opposées (1 a, 1 b), ce procédé étant caractérisé en ce qu'on engage à l'intérieur du corps creux (1, 3) par son extrémité ouverte, une âme en bois (2, 4, 5) dont la longueur est sensiblement égale à la longueur du corps creux (1, 3). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les fibres du bois composant l'âme en bois (2, 4, 5) sont orientées dans la direction de la longueur de cette âme. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, le corps creux (1) étant sensiblement rectiligne, caractérisé en ce que l'âme en bois (2, 5) a une section transversale sensiblement égale à celle du corps creux (1). 4. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, le corps creux (3) étant courbe, caractérisé en ce que l'âme en bois (4) a une section inférieure à celle du corps creux (3) pour que l'âme en bois (4) puisse se plier lors de son engagement à l'intérieur du corps creux (3). 5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'âme en bois (5) est composée de plusieurs baguettes en bois (5a) juxtaposées. 6. Procédé selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'après l'introduction de l'âme en bois (2, 4, 5) à l'intérieur du corps creux (1, 3), on injecte une résine à l'intérieur du corps creux (1, 3). 7. Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'âme en bois (2, 4, 5) est introduite dans le corps creux (1, 3) après que ce dernier ait subi un traitement de cataphorèse. 8. Procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la nature du bois composant l'âme en bois (2, 4, 5) est choisie en fonction des caractéristiques mécaniques souhaitées pour le corps creux renforcé. 9. Véhicule automobile dont la structure comprend au moins un corps creux (1, 3) obtenu conformément au procédé selon l'une des revendications 1 à 8.