Brevet FR2979599A1 — publié le 20130308

Système de fixation d'une peau de pare-chocs sur un élément de caisse, comprenant des moyens d'indexage ruptibles L'invention a trait à la fixation des éléments de carrosserie des véhicules automobiles, et plus précisément d'une peau de pare-chocs sur un élément de caisse du véhicule, notamment un renfort d'aile. On connaît de la demande de brevet français FR 2 921 312 ou de son équivalent européen EP 2 042 380, tous deux au nom de PSA, un dispositif de fixation latérale d'un pare-chocs sur une structure du véhicule, qui comprend une pièce, dénommée romaine, montée mobile sur une crosse du pare-chocs, cette romaine comprenant des moyens de positionnement de la crosse sur la caisse du véhicule dans une position intermédiaire dans laquelle le pare-chocs est amovible et des moyens de verrouillage la crosse sur la structure dans une position finale dans laquelle le pare-chocs est bloqué par rapport à la structure. Ce dispositif, actuellement monté sur de nombreux véhicules, donne satisfaction en raison de la facilité et de la rapidité de montage qu'il autorise. En revanche, il mérite d'être perfectionné pour augmenter les 20 performances du pare-chocs en cas de choc, notamment afin de préserver autant que possible l'élément de caisse sur lequel la peau de pare-chocs est montée. En effet, la peau de pare-chocs a tendance à transmettre au moins en partie les efforts subis à l'élément de caisse, qui peut se déformer 25 sous la poussée induite, alors même que le choc est advenu dans une partie du pare-chocs éloignée de l'élément de caisse. Il est alors nécessaire d'intervenir en réparation non seulement sur la peau de pare-chocs, mais également sur l'élément de caisse. Or les éléments de caisse, qui sont structurels et sont par conséquent 30 généralement réalisés en métal, nécessitent des réparations plus lourdes et plus coûteuses, surtout lorsqu'un remplacement complet de l'élément est nécessaire. Un objectif est par conséquent de proposer une solution visant à permettre une fixation solide et esthétique d'une peau de pare-chocs 35 sur un élément de caisse, tout en minimisant les risques d'endommagement de l'élément de caisse en cas de choc affectant le pare-chocs. A cet effet, il est proposé, en premier lieu, un système de fixation d'une peau de pare-chocs sur un élément de caisse d'un véhicule automobile par solidarisation de bords respectifs de la peau et de l'élément de caisse, par l'intermédiaire d'un pion de fixation solidaire de l'élément de caisse, ce pion étant muni d'un corps et d'une tête de largeur supérieure au corps, ce système comprenant un verrou monté mobile en translation par rapport à l'élément de caisse, entre une position de déverrouillage permettant la séparation de la peau et de la caisse, et une position de verrouillage assurant la fixation de la peau par rapport à l'élément de caisse, le verrou étant muni d'au moins une ouverture oblongue s'étendant au moins en partie dans la direction de translation, ladite ouverture ayant une section large de largeur supérieure ou égale à la largeur de la tête du pion pour permettre le libre passage de celle-ci en position de déverrouillage, et une section étroite de largeur inférieure à celle de la tête du pion pour bloquer celle-ci en position de verrouillage, l'ouverture présentant en outre une échancrure de largeur inférieure à celle de la tête, qui s'étend transversalement par rapport à la direction de translation du verrou et relie la section étroite à une arête latérale du verrou. En deuxième lieu, il est proposé un véhicule automobile équipé d'un élément de caisse et d'une peau de pare-chocs, et d'un tel système de fixation de la peau de pare-chocs sur l'élément de caisse. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : Le système comprend un support interposé entre le verrou et le bord de la peau de pare-chocs, ce support étant muni de moyens d'indexage par rapport à l'élément de caisse et de moyens de guidage en translation du verrou. Les moyens d'indexage se présentent sous la forme d'ergots aptes à venir se loger dans des trous correspondants pratiqués dans le bord de l'élément de caisse. Les ergots sont ruptibles au-delà d'une contrainte de cisaillement prédéterminée correspondant à un faible choc sur la peau de pare- chocs. Le support est muni d'une échancrure reliant une arête latérale libre à une zone médiane, pour permettre le passage transversal des têtes des pions. Le verrou présente un talon, et le support présente une patte formant butée de fin de course pour le talon, en position verrouillée du verrou. Le système comprend une vis de blocage du verrou par rapport au support. D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode préféré de réalisation, faite ci- après en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective en éclaté montrant un système de fixation d'une peau de pare-chocs sur un élément de caisse d'un véhicule automobile ; - la figure 2 est une vue en perspective montrant le système de fixation de la figure 1, dans une position partiellement assemblée ; - la figure 3 est une vue de détail du système de la figure 2, selon un autre angle de vue ; - la figure 4 est une vue en perspective montrant le système de fixation des figures 1 et 2, dans une position assemblée mais non verrouillée ; - la figure 5 est une vue en perspective montrant le système de fixation des figures précédentes dans une position assemblée et verrouillée ; - la figure 6 est une vue de détail du système de la figure 5, dans une position adoptée après un choc subi par la peau de pare-chocs. On a représenté sur la figure 1 un élément 1 de caisse d'un véhicule automobile, sous forme (simplifiée) d'une tôle métallique. On définit par rapport à l'élément 1 de caisse un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - Un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule, - Un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, Un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. L'élément 1 de caisse est muni d'un bord 2 avant replié à angle droit, que l'on a représenté s'étendant dans un plan vertical parallèle au plan YZ. On a également représenté sous forme simplifiée une peau 3 de pare-choc, réalisée sous forme d'un panneau en matériau plastique ou composite, destinée à être fixée à l'élément 1 de caisse. A cet effet, la peau 3 de pare-chocs est munie d'un bord 4 arrière replié à angle droit, s'étendant dans un plan parallèle au plan YZ et destiné à être solidarisé au bord 2 avant de l'élément 1 de caisse. L'élément 1 de caisse est muni, sur son bord 2 avant, d'au moins un pion 5 de fixation - en l'occurrence deux pions 5 de fixation dans l'exemple de réalisation illustré sur la figure 1. Chaque pion 5 est en l'espèce symétrique de révolution et s'étend suivant un axe parallèle à l'axe X. Chaque pion 5 comprend trois parties, à savoir une queue 6 cylindrique, insérée dans un trou 7 formé dans le bord 2 avant, un corps 8 cylindrique, d'un diamètre (ou d'une largeur, dans la le cas où le pion 5 ne serait pas symétrique de révolution) supérieur au diamètre de la queue 6, et une tête 9 plate d'un diamètre supérieur à celui du corps 8. Le corps 8 est séparé de la queue 6 par un épaulement qui se trouve appliqué contre une face avant du bord 2, le pion 5 étant introduit à force dans son trou 7. Au voisinage de chaque pion 5, le bord 2 avant de l'élément 1 de caisse est percé d'un trou 10 d'indexage aligné avec le pion 5 selon l'axe Z. La peau 3 de pare-chocs est munie, sur son bord 4 arrière, pour chaque pion 5, d'une échancrure 11 principale oblongue en forme de U, qui s'étend transversalement, parallèlement à l'axe Y, d'une arête 12 latérale libre du bord 4 à une zone médiane de celui-ci. La largeur de l'échancrure 11 est égale ou légèrement supérieure au diamètre de la tête 9 du pion 5, de manière à permettre son libre passage lors de l'assemblage, comme cela sera expliqué ci-après. Au voisinage de chaque échancrure 11 principale, le bord 4 arrière est également muni d'une échancrure 13 secondaire en forme de U, qui s'étend transversalement, parallèlement à l'axe Y, de l'arête 12 latérale du bord 4 à la zone médiane de celui-ci. L'échancrure 13 secondaire s'étend à une distance de l'échancrure 12 principale égale à celle du trou 10 d'indexage au pion 5 de fixation. La largeur de l'échancrure 13 secondaire est sensiblement égale au diamètre du trou 10 d'indexage. L'élément 1 de caisse et la peau 3 de pare-chocs sont solidarisés au moyen d'un système 14 de fixation comprenant un verrou 15 et un support 16 de verrou. Le support 16 se présente sous forme d'une lamelle plate réalisée dans une matière plastique, comprenant une série (en l'occurrence au nombre de trois) de passants 17 en saillie sur une face avant, et, à une extrémité inférieure, une patte 18 formant butée, munie d'un côté supérieur d'un fût 19 percé d'un trou 20 taraudé. Le support 16 est pourvu, pour chaque pion 5, d'une échancrure 21 de forme et de dimensions similaires aux échancrures 11 principales de la peau 3 de pare-chocs, chaque échancrure 21 s'étendant transversalement (dans une position verticale du support 16), parallèlement à l'axe Y, d'une arête 22 latérale libre du support 16 à une zone médiane de celui-ci. Le support 16 est également pourvu, pour chaque trou 10 d'indexage de l'élément 1 de caisse, d'un ergot 23 d'indexage, formé en saillie sur une face arrière du support 16, à une distance de chaque échancrure 21 égale à celle séparant chaque trou 10 d'indexage du pion 5 voisin. Le verrou 15 se présente sous forme d'une lamelle plate réalisée dans une matière plastique dure, ou dans un matériau métallique tel qu'acier zingué, laiton, aluminium, etc. Comme cela est visible sur la figure 1, et plus en détail sur la figure 2, le verrou 15 comprend, pour chaque pion 5 de fixation, une ouverture 24 oblongue dont une partie 25 principale s'étend dans la direction verticale (confondue, comme nous le verrons, avec la direction de translation du verrou 15). La partie 25 principale de l'ouverture 24 présente : une section 26 large, en l'espèce de forme circulaire, de diamètre (ou de largeur, dans le cas d'une forme qui ne serait pas symétrique de révolution) supérieur à celui de la tête 9 du pion 5, une section 27 étroite, qui s'étend verticalement dans le prolongement de la section 26 large, sensiblement dans l'axe du verrou 15. L'ouverture 24 comprend en outre une partie 28 secondaire sous forme d'une échancrure de largeur inférieure au diamètre de la tête 9 du pion 5, et qui s'étend transversalement (suivant l'axe Y) par rapport à la partie 25 principale (et à la direction de translation du verrou 15). L'échancrure 28 relie une arête 29 latérale libre du verrou 15 à la section 27 étroite qu'elle prolonge ainsi à angle droit, des congés de raccordement étant prévus aux jonctions entre l'échancrure 28 et la section 27 étroite. Dans l'exemple illustré, le verrou comprend deux ouvertures 24 oblongues, l'entraxe les séparant étant égal à l'entraxe séparant les pions 5 de fixation. Comme on peut le voir sur les figures 1, 2, 4 et 5, le verrou 15 est muni, à une extrémité inférieure, d'un talon 30 formé d'un retour en équerre percé d'un trou 31 pour le passage d'une vis 32 de fixation destinée à venir se prendre dans le taraudage du trou 20 formé dans le fût 19. L'on décrit à présent l'assemblage de la peau 3 de pare-chocs et de l'élément 1 de caisse. Partant d'une configuration éclatée, illustrée sur la figure 1, où les composants sont séparés les uns des autres, on commence par monter le verrou 15 sur son support 16, en l'enfilant dans les passants 17, 25 comme indiqué par la flèche brisée en trait mixte, en positionnant chaque section 26 large au droit d'une échancrure 11 principale, pour parvenir à la configuration intermédiaire illustrée sur les figures 2 et 3. Le verrou 15 est alors dans une position de déverrouillage, permettant le libre passage, suivant l'axe X, des têtes 9 des pions 5 au 30 travers des sections 26 larges, et par conséquent la séparation de la peau 3 de pare-chocs de l'élément 1 de caisse. Puis on plaque le support 16 contre une face arrière (opposée à l'élément 1 de caisse) du bord 4 arrière de la peau 3 de pare-chocs, en insérant chaque ergot 23 d'indexage dans une échancrure 13 35 secondaire, comme indiqué par les flèches droites en trait mixte sur les figures 2 et 3. Le support 16 et la peau 3 de pare-chocs se trouvent alors indexés mutuellement suivant l'axe Z, le support 16 étant libre de mouvement par rapport à la peau 3 de pare-chocs, d'une part suivant l'axe X en l'absence de blocage, d'autre part suivant l'axe Y par coulissement transversal dans les échancrures 13 secondaires. On réunit alors la peau 3 de pare-chocs et l'élément 1 de caisse en appliquant le bord 4 arrière de la peau 3 contre le bord 2 avant de l'élément 1 de caisse, les ergots 23 d'indexage étant introduits dans les trous 10 et la tête 9 des pions 5 passant successivement au travers des échancrures 11, 21 et de la section 26 large, jusqu'à venir dépasser du verrou 15 à l'avant du bord 4 arrière de la peau 3 de pare-chocs, comme illustré sur la figure 4. On réalise ainsi un indexage suivant Y et Z du support 16 par rapport à l'élément 1 de caisse, les ergots 23 n'étant mobiles en translation que par coulissement suivant l'axe X dans les trous 11. Le verrou 15 demeurant mobile en translation suivant l'axe Z par rapport au support 16 (et donc par rapport à l'élément 1 de caisse), les passants 17 assurant son guidage en translation suivant Z, on le déplace en le faisant coulisser suivant Z depuis sa position de déverrouillage jusqu'à une position de verrouillage, représentée sur la figure 5, dans laquelle la section 27 étroite de l'ouverture 24 vient enserrer le corps 8 sous la tête 9, laquelle se trouve ainsi bloquée en translation suivant l'axe X par rapport au verrou 15. Il n'est pas nécessaire de veiller au positionnement précis de la section 27 étroite par rapport au pion 5 : cette position est indexée verticalement par le talon 30, qui vient s'appliquer contre la patte 18 formant butée de fin de course pour le verrou 15. Pour bloquer le verrou 15 dans cette position, on introduit la vis 32 dans le trou du fût au travers du trou 31 dans le talon 30, et on la visse jusqu'à assurer le maintien serré du talon 30 contre la patte 18. Il en résulte un blocage complet de la peau 3 de pare-chocs par rapport à l'élément 1 de caisse : l'indexage du support 16 suivant les axes Y et Z est réalisé par les ergots 23 d'indexage dans les trous 10 ; l'indexage du support 16 suivant l'axe X est réalisé par les bords des sections 27 étroites contre lesquels sont bloquées les têtes 9 des pions 5. Il existe en théorie un degré de liberté de la peau 3 de pare-chocs en Y, puisque les échancrures 11, 13, 21 permettent le libre passage transversal des ergots 23 et des corps 8 des pions 5. On veillera par conséquent à minimiser le jeu suivant X pouvant exister entre la tête 9 des pions 5 et le verrou 15 en position de verrouillage, de manière à maximiser la surface de contact entre les bords respectifs 2, 4 de l'élément 1 de caisse et de la peau 3 de pare-chocs et ainsi éviter tout décalage transversal intempestif de la peau 3 de pare-chocs par rapport à l'élément 1 de caisse. Ce montage est simple et efficace. La fonction de l'échancrure 28 transversale du verrou 15 est remplie de manière ponctuelle en cas de choc sur la peau 3 de pare-chocs. Dans cette situation, tout effort à composante transversale (suivant Y) s'exerçant sur la peau 3 de pare-chocs est transmise au support 16, qui se trouve pris en sandwich entre le bord 4 de la peau 3 et le verrou 15, lequel, via les têtes 9 des pions 5, exerce un effort constant suivant X sur le support 17, qui tend à plaquer celui-ci contre le bord 4 arrière de la peau 3. Cette composante transversale est contrariée par la présence des ergots 23, qui sont bloqués transversalement dans les trous 10 et subissent en conséquence de cette sollicitation une contrainte de cisaillement. Au-delà d'un seuil prédéterminé correspondant à une contrainte de rupture des ergots, calculée à cet effet pour un matériau et un diamètre donnés (par exemple pour résister à une composante de 10 daN suivant Y, correspondant à un faible choc transversal), les ergots 23 rompent et libèrent le mouvement transversal (suivant Y) de l'ensemble comprenant la peau 3 de pare-chocs, le verrou 15 et le support 16. Ce mouvement transversal est en effet permis par la superposition des échancrures 11, 21, qui sont libres en translation selon Y par rapport au corps 8 des pions 5, comme indiqué par la flèche de la figure 6. Il en résulte une séparation de la peau 3 de pare-chocs et de l'élément 1 de caisse non dommageable pour celui-ci en cas de faible choc, le seul endommagement à déplorer concernant les ergots 23 d'indexage, prévus pour être ruptibles. Il suffit alors de remplacer le support 16 (éventuellement après avoir effectué les réparations nécessaires sur la peau 3 de pare-chocs), puis d'assembler à nouveau la peau 3 sur l'élément 1 de caisse, suivant la procédure décrite ci-dessus.5 REVENDICATIONS1. Système (14) de fixation d'une peau (3) de pare-chocs sur un élément (1) de caisse d'un véhicule automobile par solidarisation de bords (2, 4) respectifs de la peau (3) et de l'élément (1) de caisse, par l'intermédiaire d'un pion (5) de fixation solidaire de l'élément (1) de caisse, ce pion (5) étant muni d'un corps (8) et d'une tête (9) de largeur supérieure au corps (8), ce système (14) comprenant un verrou (15) monté mobile en translation par rapport à l'élément (1) de caisse, entre une position de déverrouillage permettant la séparation de la peau (3) et de la caisse (1), et une position de verrouillage assurant la fixation de la peau (3) par rapport à l'élément de caisse (1), le verrou (15) étant muni d'au moins une ouverture (24) oblongue s'étendant au moins en partie dans la direction de translation, ladite ouverture (24) ayant une section (26) large de largeur supérieure ou égale à la largeur de la tête (9) du pion (5) pour permettre le libre passage de celle-ci en position de déverrouillage, et une section (27) étroite de largeur inférieure à celle de la tête (9) du pion (5) pour bloquer celle-ci en position de verrouillage, caractérisé en ce que l'ouverture (24) présente en outre une échancrure (28) de largeur inférieure à celle de la tête (9), qui s'étend transversalement par rapport à la direction de translation du verrou (15) et relie la section (27) étroite à une arête (29) latérale du verrou (15). 2. Système (14) de fixation selon la revendication 1, caractérisé en ce que qu'il comprend un support (16) interposé entre le verrou (15) et le bord (4) de la peau (3) de pare-chocs, ce support (16) étant muni de moyens (23) d'indexage par rapport à l'élément (1) de caisse et de moyens (17) de guidage en translation du verrou (15). 3. Système (14) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les moyens (23) d'indexage se présentent sous la forme d'ergots aptes à venir se loger dans des trous (10) correspondants pratiqués dans le bord (2) de l'élément (1) de caisse. 4. Système (14) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les ergots (23) sont ruptibles au-delà d'une contrainte de cisaillement prédéterminée correspondant à un faible choc sur la peau (3) de pare- chocs. 5. Système de fixation selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le support (16) est muni d'une échancrure (21) reliant une arête (22) latérale libre à une zone médiane, pour permettre le passage transversal des têtes (9) des pions (5). 6. Système (14) de fixation selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le verrou (15) présente un talon (30), et le support (16) présente une patte (18) formant butée de fin de course pour le talon (30), en position verrouillée du verrou (15). 7. Système (14) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisé en ce qu'il comprend une vis (32) de blocage du verrou (15) par rapport au support (16). 8. Véhicule automobile équipé d'un élément (1) de caisse et d'une peau (3) de pare-chocs, caractérisé en ce qu'il comprend un système 14) de fixation de la peau (2) de pare-chocs sur l'élément (1) de caisse, selon l'une des revendications précédentes.