Brevet FR2970693A1 — publié le 20120727

PROCÉDÉ DE FABRICATION D'UN ELEMENT DE CARROSSERIE DE VÉHICULE TEL UN OUVRANT ET ELEMENT CORRESPONDANT L'invention a trait à un procédé de fabrication d'un élément de carrosserie de véhicule tel qu'un ouvrant. L'invention a trait également à un élément de carrosserie de véhicule correspondant. Le document de brevet US 6,241,307 B1 divulgue un hayon arrière d'un véhicule, le hayon étant réalisé par assemblage de plusieurs éléments de renfort métalliques d'épaisseurs différentes formant ainsi une doublure de renfort suivi d'un assemblage de ladite doublure de renfort avec la partie formant la peau de l'ouvrant. Ce document fait également référence à un état de la technique où le même type de hayon arrière est réalisé par l'assemblage d'une doublure avec des renforts suivis d'un assemblage de la doublure ainsi renforcée avec la partie formant la peau de l'ouvrant. Ces deux solutions sont limitées à des éléments métalliques et impliquent un poids final de l'ouvrant assez important. Les renforts de la deuxième de ces solutions sont assez massifs et ne couvrent qu'une partie de la doublure. De plus, ces renforts présentent une section similaire à celle de la zone de réception de la doublure de manière à être en contact direct avec ledit profil sans former de volume, ce qui limite l'augmentation de rigidité. Les opérations de soudure, en particulier celle de l'assemblage de la doublure de renfort de la première solution, s'avèrent coûteuses en temps et en équipement. Elles peuvent de plus générer des concentrations de contraintes indésirables. Le document de brevet FR 1 168 892 divulgue un ouvrant de carrosserie de véhicule en matériau thermodurcissable. Il comprend essentiellement trois éléments : un élément extérieur, un élément intérieur et un élément intermédiaire servant à renforcer l'ensemble. Ces trois éléments sont munis de bords destinés à se juxtaposer et à être collés lors de l'assemblage. Lors de l'assemblage, l'élément intermédiaire est interposé entre l'élément intérieur et l'élément extérieur au moment où la résine contenue dans l'élément intermédiaire n'est pas encore polymérisée complètement et où cet élément est encore déformable. La polymérisation subséquente de la résine assure la liaison de l'élément intermédiaire avec les éléments intérieur et extérieur, de façon à réaliser une structure monobloc. Cette solution impose un mode d'assemblage particulier qui n'est compatible qu'avec des matériaux de la même nature et thermodurcissables. L'étape d'interposition de l'élément intermédiaire entre les éléments extérieur et intérieur ne semble pas facile à réaliser car elle impose la mise en position relative de trois éléments superposés. Elle peut mener à des tolérances de positionnement relatif trop larges. De plus, l'élément intermédiaire, bien que participant à un renforcement général de l'ouvrant, ne s'étend pas jusque dans les montants de la vitre de l'ouvrant. L'invention a pour objectif de proposer un procédé de fabrication d'un élément de carrosserie de véhicule et un élément correspondant palliant au moins un des problèmes sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer un procédé de fabrication d'un élément de carrosserie de véhicule et un élément correspondant de construction légère, simple, peu coûteuse et/ou rigide. L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'un élément de carrosserie de véhicule comprenant les étapes suivantes: (a) mise à forme d'un élément extérieur formant la peau de l'élément de carrosserie; (b) mise à forme d'une première doublure de l'élément extérieur; remarquable par les étapes supplémentaires suivantes: (c) mise à forme d'une deuxième doublure formant une doublure de la première doublure; (d) fixation de la deuxième doublure à la première doublure; (e) fixation de la première doublure à l'élément extérieur ou vice-versa. Ces mesures permettent de réaliser un élément de carrosserie à partir de trois composants principaux de rigidités intrinsèques réduites, légers et bon marché, comme notamment des composants en matière plastique thermoformée. L'élément de carrosserie résultant présentera alors de bonnes caractéristiques de poids, de rigidité et de coût de fabrication. De plus, le fait de préparer la première doublure en y fixant la deuxième doublure (doublure de doublure) avant la mise en place de l'élément extérieur permet un positionnement précis de la doublure de doublure notamment sa fixation en différents points centraux par rapport au contour, et ce dans un souci de rigidité de la première doublure. Différents renforts supplémentaires ou accessoires notamment de guidage de câbles ou de tuyaux peuvent être mis en place de manière aisée avant la fermeture du volume de la première doublure par l'élément extérieur. Selon un mode avantageux de l'invention, l'élément extérieur, la première doublure et/ou la deuxième doublure sont réalisés en matériau plastique, préférentiellement en matériau thermoplastique. La plupart des matériaux thermoplastiques présentent l'avantage d'être assez bon marchés, légers et facile à mettre en oeuvre notamment par thermoformage. La raideur de ces matériaux est certes limitée ; la réalisation de l'élément de carrosserie selon l'invention permet toutefois d'obtenir un niveau de rigidité satisfaisant voire élevé tout en conservant les avantages de poids final et de coût de mise en oeuvre. Selon un autre mode avantageux de l'invention, l'étape (c) est réalisée par thermoformage. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, l'étape (a) et/ou l'étape (b) est/sont réalisée(s) par thermoformage. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, l'étape (d) et/ou l'étape (e) est/sont réalisée(s) par collage, soudage ou rivetage. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le procédé comprend l'étape supplémentaire suivante exécutée directement ou non après l'étape (d): (f) injection de mousse structurante entre la première doublure et la deuxième doublure de manière à augmenter la rigidité de l'élément de carrosserie. L'invention a également pour objet un élément de carrosserie de véhicule, comprenant: un élément extérieur formant la peau de l'élément de carrosserie; une première doublure de l'élément extérieur fixée à l'élément extérieur; remarquable en ce qu'il comprend en outre une deuxième doublure formant une doublure de la première doublure et fixée à la première doublure, au moins une partie de la fixation de la deuxième doublure à la première doublure étant indépendante de la fixation de la première doublure à l'élément extérieur de manière à ce que la deuxième doublure puisse être fixée à la premier doublure avant de fixer la première doublure à l'élément extérieur ou vice-versa. L'élément de carrosserie peut être préférentiellement un ouvrant. Selon un mode avantageux de l'invention, la deuxième doublure forme un premier volume avec la première doublure de manière à rigidifier la première doublure et l'élément de carrosserie. Selon un autre mode avantageux de l'invention, la deuxième doublure forme avec l'élément extérieur un deuxième volume préférentiellement supérieur à 500/0 du premier volume, plus préférentiellement encore supérieur à 700/0 du premier volume. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le premier volume est supérieur à 500/0 du deuxième volume, plus préférentiellement encore supérieur à 700/0 du deuxième volume. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, le premier volume est comblé au moins à certains endroits par de la mousse structurante. Selon un encore autre mode avantageux de l'invention, la deuxième doublure est faite d'un seul tenant et son contour extérieur couvre plus de 800/0 de la surface de la première doublure, préférentiellement essentiellement la totalité de la surface de la première doublure. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - la figure 1 est une projection d'un volet arrière d'un véhicule selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue en coupe selon l'axe 2-2 de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en coupe selon l'axe 3-3 de la figure 1 ; - la figure 4 est une vue en coupe selon l'axe 4-4 de la figure 1 ; - la figure 5 est une vue en coupe selon l'axe 5-5 de la figure 1 ; - la figure 6 est une vue en perspective de la doublure de doublure du volet arrière de la figure 1 ; - la figure 7 est une vue en perspective de la doublure d'un volet arrière de véhicule selon un second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 8 est une projection d'un volet arrière d'un véhicule selon le second mode de réalisation de l'invention ; - la figure 9 est une vue en coupe selon l'axe 9-9 de la figure 8. Les figures 1 à 6 illustrent un coffre arrière d'un véhicule et ses composants, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention. Le coffre 2 de la figure 1 présente a priori une apparence classique. Sa construction est toutefois particulière et va être décrite en relation notamment avec les différentes vues en coupe selon les différents axes 2-2, 3-3, 4-4 et 5-5. La partie structurelle du coffre est constituée essentiellement d'un premier élément extérieur 4 formant la peau de l'ouvrant de carrosserie. Cet élément est la partie visible de l'ouvrant depuis l'extérieur du véhicule. Il s'agit d'une plaque à surface complexe présentant éventuellement une ou plusieurs ouvertures pour un ou plusieurs vitrages, respectivement. Dans le cas précis du volet arrière de la figure 1, la surface de l'élément extérieur 4 comporte essentiellement une partie basse grossièrement rectangulaire, deux montants de vitre s'étendant depuis ladite partie basse et une partie haute d'une hauteur sensiblement inférieure à celle de la partie basse, la partie haute reliant les deux montants. Le volet est monté articulé sur le véhicule via des charnières fixées à la partie haute du volet. Il peut par conséquent en résulter des efforts de flexion notamment au niveau des montants et des efforts de torsion au travers du volet non négligeables. La partie gauche de la figure 1 illustre le volet sans l'élément extérieur 4 afin de faire apparaître la doublure de ce dernier. La figure 2 est une vue en coupe selon l'axe 2-2 correspondant à un axe vertical médian du volet. On peut observer que l'élément extérieur 4 est pourvu d'une première doublure 6 qui est elle-même pourvue d'une deuxième doublure 8. En effet, la première doublure 6 est une doublure de l'élément extérieur, à savoir qu'elle fixée sur la face intérieure de l'élément extérieur afin de constituer la partie visible de la face intérieure du volet. La deuxième doublure 8 est la doublure de la première doublure 6, à savoir que la deuxième doublure est fixée sur la face intérieure (c'est-à-dire dirigée vers l'élément extérieur) afin de constituer la partie visible de la face intérieure de la première doublure. D'un point de vue montage, une fois les trois composants principaux du volet fabriqués ou du moins mis à disposition, à savoir l'élément extérieur 4 formant la peau du volet, la première doublure 6 et la deuxième doublure 8, la deuxième doublure 8 est mise en place sur la première doublure afin de constituer un doublure renforcée de l'élément extérieur. Cette doublure renforcée est ensuite fixée à l'élément extérieur afin de constituer la partie structurelle du volet. Comme cela est visible non seulement à la figure 2, mais également aux figures 3, 4 et 5, la deuxième doublure 8 délimite dans le volume du volet formé par l'élément extérieur et la première doublure un premier volume 12 entre les deux doublures 6 et 8 et un deuxième volume 14 entre la deuxième doublure 8 et l'élément extérieur 4. Ces deux volumes assurent une rigidité accrue du volet. Il à noter que ces volumes peuvent être discontinus notamment en raison de zones de contact des doublures. En effet, par un choix adapté de la forme et notamment des creux et cavités de la deuxième doublure, la première doublure se voit sensiblement rigidifiée. Les zones de contact et/ou de fixation de la deuxième doublure à la première doublure sont référencées par le chiffre 10. On peut observer par exemple à la figure 3 que ces zones peuvent être multiples et pas seulement sur le contour extérieur des doublures. Grâce à ces zones de contact et les volumes ainsi créés, des moments quadratiques importants (habituellement désignés « inerties ») des différentes sections par rapport aux axes des moments de flexion sont ainsi obtenus. La figure 6 représente la deuxième doublure 8, illustrant ainsi sa forme complexe et les volumes ainsi créés. La deuxième doublure 8 est préférentiellement fabriquée par thermoformage à partir d'une feuille ou plaque de matériau thermoplastique comme de l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène). Le thermoformage est une technique de mise à forme qui consiste à prendre un matériau sous forme de plaque, à le chauffer pour le ramollir, et à profiter de cette ductilité pour le mettre à forme avec un moule. Le matériau durcit après refroidissement et conserve la forme ainsi donnée. On utilise pour le thermoformage des matières thermoplastiques qui se déforment en chauffant et reprennent leurs propriétés mécaniques après refroidissement, contrairement aux matières plastiques thermodurcissables qui, une fois mises en oeuvre, ne peuvent plus être rendues ductiles de manière réversible. Cependant tous les matériaux thermoplastiques ne sont pas nécessairement aptes à subir un processus de thermoformage. Il s'agit essentiellement de polymères amorphes ou semi-cristallins à faible taux de cristallinité. Parmi ces polymères, les plus couramment utilisés sont le polystyrène (PS), le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polycarbonate (PC), l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS), le polychlorure de vinyle (PVC), le poly méthacrylate de méthyle (PMMA) et le polystyrène choc (SB). Similairement à la deuxième doublure, la première doublure 6 est également préférentiellement réalisée par thermoformage à partir d'une feuille ou plaque de matériau thermoplastique comme de l'ABS (acrylonitrile butadiène styrène). Les matériaux sus mentionnés peuvent également être mise en oeuvre pour la réalisation de la deuxième doublure. L'élément extérieur formant la peau du volet peut également être réalisé par thermoformage à partir à partir d'une feuille ou plaque de matériau thermoplastique comme par exemple de l'acrylonitrile butadiène styrène poly méthacrylate de méthyle (ABS PMMA). Le thermoformage présente comme avantage notamment un faible coût de mise en oeuvre par rapport à d'autres méthodes de formage à partir de matière plastique comme par exemple l'injection thermoplastique (BMC) ou encore le moulage par injection de résine (RTM). De plus, le fait d'utiliser des matériaux thermoplastiques permettent de recycler l'élément de carrosserie ainsi réalisé. Les figures 7 à 9 illustrent un second mode de réalisation de l'invention. La figure 7 illustre la doublure 6 d'un volet arrière 4 de véhicule très similaire à celui du premier mode de réalisation de l'invention. Le deuxième mode de réalisation de l'invention se distingue en fait du premier en ce que de la mousse structurante 16 est présente entre la première doublure 6 et la deuxième doublure 8 le long des bords latéraux du volet. La figure 9 est une vue en coupe selon l'axe 9-9 du montant de la figure 8. On peut observer que la zone foncée 16 correspondant au volume délimité par les deux doublures 6 et 8 correspond à un remplissage du volume par de la mousse structurante. Une telle mousse est typiquement mise en oeuvre par injection. Il peut s'agir notamment de mousse polyuréthane. On peut constater que le volume formé par les deux doublures 6 et 8 le long du montant latéral du volet est inférieur au volume complémentaire entre la deuxième doublure 8 et l'élément extérieur 4. Le volume de mousse ainsi nécessaire est limité. En fonction de la capacité structurante de la mousse, l'injection de cette dernière dans ce volume permet d'obtenir un gain de rigidité substantiel, en particulier le long des bords latéraux. De plus, le fait d'injecter la mousse structurante dans la doublure de l'élément extérieur, notamment avant la mise en place de ladite doublure sur ledit élément extérieur évite tout contact de la mousse avec l'élément extérieur et, partant, permet de garantir une absence de défaut lié à la mousse de l'élément extérieur. REVENDICATIONS1. Procédé de fabrication d'un élément de carrosserie (2) de véhicule comprenant les étapes suivantes : (a) mise à forme d'un élément extérieur (4) formant la peau de l'élément de carrosserie (2) ; (b) mise à forme d'une première doublure (6) de l'élément extérieur (4) ; caractérisé par les étapes supplémentaires suivantes : (c) mise à forme d'une deuxième doublure (8) formant une doublure de la première doublure (6) ; (d) fixation de la deuxième doublure (8) à la première doublure (6) ; (e) fixation de l'élément extérieur (4) à la première doublure (6). 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément extérieur (4), la première doublure (6) et/ou la deuxième doublure (8) sont réalisés en matériau plastique, préférentiellement en matériau thermoplastique. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'étape (c) est réalisée par thermoformage. 4. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que l'étape (a) et/ou l'étape (b) est/sont réalisée(s) par thermoformage. 5. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'étape (d) et/ou l'étape (e) est/sont réalisée(s) par collage, soudage ou rivetage. 6. Procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire suivante exécutée directement ou non après l'étape (d) :(f) injection de mousse structurante (16) entre la première doublure (6) et la deuxième doublure (8) de manière à augmenter la rigidité de l'élément de carrosserie (2). 7. Elément de carrosserie (2) de véhicule, comprenant : un élément extérieur (4) formant la peau de l'élément de carrosserie (2) ; une première doublure (6) de l'élément extérieur (4) fixée à l'élément extérieur ; caractérisé en ce qu'il comprend en outre une deuxième doublure (8) formant une doublure de la première doublure (6) et fixée à la première doublure (6), au moins une partie de la fixation (10) de la deuxième doublure (8) à la première doublure (6) étant indépendante de la fixation de la première doublure (6) à l'élément extérieur (4) de manière à ce que la deuxième doublure (8) puisse être fixée à la première doublure (6) avant de fixer l'élément extérieur (4) à la première doublure (6). 8. Elément de carrosserie de véhicule selon la revendication 7, caractérisé en ce que la deuxième doublure (8) forme un premier volume (12) avec la première doublure (6) de manière à rigidifier la première doublure (6) et l'élément de carrosserie (2). 9. Elément de carrosserie de véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la deuxième doublure (8) forme avec l'élément extérieur (4) un deuxième volume (14) préférentiellement supérieur à 500/0 du premier volume (12). 10. Elément de carrosserie de véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que le premier volume (12) est supérieur à 500/0 du deuxième volume (14). 11. Elément de carrosserie de véhicule selon l'une des revendications 8 à 10, 30 caractérisé en ce que le premier volume (12) est comblé au moins à certains endroits par de la mousse structurante (16). 12. Elément de carrosserie de véhicule selon l'une des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que la deuxième doublure (8) est faite d'un seul tenant et 35 son contour extérieur couvre plus de 800/0 de la surface de la première25doublure (6), préférentiellement essentiellement la totalité de la surface de la première doublure (6).5