Brevet FR2998857A1 — publié le 20140606

SYSTÈME D'INDEXAGE ET DE PRÉ-MAINTIEN DE PIÈCES D'HABILLAGE POUR VÉHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à la fixation des pièces d'habillage sur les véhicules. Par « pièces d'habillage » on entend toute pièce rapportée sur la caisse du véhicule destinée à être visible depuis l'extérieur de celui-ci, citons à titre d'exemple les enjoliveurs de custode et les barres de toit montés sur les véhicules du type monospace, SUV (Sport Utility Vehicle) et autres véhicules de loisir ou professionnels aptes à recevoir un chargement sur leur toit. Afin d'augmenter la capacité de chargement d'un véhicule ou de transporter des objets de dimensions importantes, les automobilistes ont généralement recours à des galeries de toit montées sur les barres de toit des véhicules. Ces barres de toit participent à la fois à l'accroissement de la capacité de chargement du véhicule mais également à l'esthétique du véhicule. Outre leur aspect, les barres de toit doivent présenter une solidité permettant de résister aux efforts exercés par des systèmes amovibles tels que celui présenté dans le document US 2011/0233246 (VOLLBRECHT). Lors du processus d'assemblage des véhicules, les barres de toit sont montées manuellement par un opérateur seul. Ce processus comporte de nombreux inconvénients. En effet, les barres de toit sont fixées de l'intérieur par des vis obligeant l'opérateur, qui se trouve hors du véhicule, à adopter des positions difficiles pour atteindre la zone d'action. Les opérateurs ont pour habitude de positionner la barre sur le véhicule puis, tout en la maintenant d'une main, de la solidariser au véhicule par l'intermédiaire de vis. Cette opération est délicate pour les opérateurs puisque qu'ils sont contraints d'utiliser une main pour bloquer la barre de toit en position tout en positionnant une vis d'assemblage de l'autre main avant de saisir une visseuse pour effectuer le vissage. De plus, les opérateurs doivent atteindre la zone d'action à l'aveugle, c'est à dire sans visibilité directe. Ce manque de visibilité est lié au fait que la posture adoptée par les opérateurs pour maintenir la barre de toit d'une part, et avoir une visibilité correcte pour son assemblage sur le véhicule d'autre part, serait contraignante pour les opérateurs et, par conséquent, bannie de la procédure de montage. Le résultat d'un travail réalisé dans ces conditions, c'est à dire sans visibilité directe et avec des actions à réaliser simultanément dans et hors du véhicule, est un travail long provoquant ainsi une baisse de la productivité. De plus, la fiabilité de l'assemblage peut se trouver dégradée obligeant à des reprises de montage sur les chaines d'assemblage ou à des opérations de maintenance après-vente, ces opérations étant coûteuses. Pour des raisons de conditions de travail et afin notamment de prévenir des risques de maladies professionnelles, par exemple les troubles musculosquelettiques (TMS) liés à des postures difficiles répétées ou encore à des efforts répétés, il est important d'aider les opérateurs lors du montage afin de leur éviter d'adopter des postures difficiles et leur permettre de se mouvoir le plus naturellement possible. Les maladies professionnelles, tout comme les postures difficiles, ralentissent la productivité sur les chaines de montage et dans un cas extrême peuvent suspendre l'activité en cas de blessure d'un opérateur. Un premier objectif est d'améliorer l'ergonomie sur une chaine de montage de véhicules automobiles. Un deuxième objectif est de faciliter les opérations de montage de pièce d'habillage de carrosserie de véhicule automobile. Un troisième objectif est de fiabiliser le montage des véhicules. 35 Un quatrième objectif est de maintenir voire d'augmenter la productivité de l'assemblage des véhicules. À cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif d'indexage et de pré-maintien d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage sur un véhicule automobile, lequel dispositif 5 comprend : une partie mâle solidaire de la première pièce d'habillage dépassant d'un bord d'extrémité de celle-ci et comprenant: o un corps longitudinal ayant deux faces latérales opposées inclinées l'une par rapport à l'autre; 10 o une tête transversale ayant au moins une face transversale; o au moins une patte flexible portant un cran d'arrêt; une partie femelle solidaire de la deuxième pièce d'habillage formant une empreinte en creux dans celle-ci et définissant: o une section longitudinale ayant deux bords latéraux opposés 15 aptes à coopérer avec les faces latérales du corps; o une section transversale ayant un bord transversal apte à coopérer avec la face transversale de la tête; o un rebord apte à venir en prise d'encliquetage avec la patte flexible. 20 La fixation de la première pièce d'habillage sur la deuxième pièce d'habillage par l'intermédiaire d'un système mâle/femelle permet d'obtenir un affleurement des différentes faces de la première pièce d'habillage et de la deuxième pièce d'habillage de telle sorte que 25 l'esthétique générale du véhicule n'est pas dégradée. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : la tête présente une face d'extrémité avant portant la patte 30 flexible ; la patte flexible est orientée transversalement ; le rebord de la partie femelle est orienté transversalement ; la tête présente, sur une partie latérale, un évidement permettant le passage d'un outil pour manipuler la patte flexible ; 35 - la tête présente, sur une face avant, une échancrure ayant un bord supérieur autour duquel est articulée la patte flexible ; la patte flexible porte, sous le cran d'arrêt, une languette permettant sa manipulation. Il est proposé, en second lieu, un véhicule automobile comprenant une caisse, au moins deux pièces d'habillage et un dispositif d'indexage et de pré-maintien de ces pièces, telle que présenté ci-dessus. Il est proposé, en troisième lieu, un procédé de montage d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage sur une caisse d'un véhicule automobile, dans lequel ce procédé comporte les étapes consistant à : - positionner la première pièce d'habillage sur la caisse du véhicule; fixer la première pièce d'habillage sur la caisse du véhicule; positionner la deuxième pièce d'habillage sur la caisse du véhicule de telle sorte que la partie femelle du système de fixation de la deuxième pièce d'habillage coopère avec la partie mâle de la première pièce d'habillage; fixer la deuxième pièce d'habillage sur la caisse du véhicule. Dans ce procédé, la fixation des pièces d'habillage peut être réalisée au moyen de vis. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation préférés, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : La figure 1 est une vue partielle en perspective d'un véhicule automobile équipé de pièces d'habillage de carrosserie. La figure 2 est une vue en perspective de dessus montrant deux pièces d'habillage avant assemblage; à savoir, à droite une première pièce comportant la partie mâle du dispositif d'indexage et de pré-maintien et, à gauche, une deuxième pièce comportant la partie femelle du dispositif d'indexage et pré-maintien et montrée en arraché partiel. La figure 3 est une vue de dessus des deux pièces d'habillage de carrosserie assemblées. La figure 4 est une section de la partie mâle du dispositif d'indexage et de pré-maintien selon le plan de coupe IV-IV montrant, en pointillé, la barre de toit en position de pré-maintien. La figure 5 est une section de la partie mâle du dispositif d'indexage et de pré-maintien selon le plan de coupe V-V montrant, en pointillé, la barre de toit en position de pré-maintien. La figure 6 est une vue en perspective des pièces d'habillage de la figure 2 en configuration de pré-maintien. La figure 7 est une vue en perspective des pièces d'habillage en configuration assemblées. Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comportant une carrosserie composée d'une caisse formée d'une structure sous-jacente autoporteuse, pour l'essentiel invisible sur le véhicule fini, et de pièces 2 d'habillage rapportées qui viennent revêtir la caisse. Les pièces 2 d'habillage peuvent avoir une fonction visuelle (définissant l'esthétique extérieure du véhicule), aérodynamique (en définissant des surfaces qui facilitent l'écoulement de l'air), de sécurité (par exemple les optiques qui assurent l'éclairage et le positionnement), ou encore mécanique (tel que les boucliers qui ont une fonction d'amortissement des chocs de faible intensité). Ces fonctions peuvent être combinées. Ainsi, le véhicule 1 représenté sur la figure 1, de type bicorps (monospace, break ou encore SUV - Sport Utility Vehicle), comprend un enjoliveur 3 de pavillon qui encadre partiellement un vitrage latéral du véhicule. L'enjoliveur 3 de pavillon est composé de plusieurs pièces d'habillage rapportées fixées sur la caisse en étant aboutées de sorte que l'enjoliveur 3 de pavillon forme un ensemble visuellement unitaire dont la couleur peut être différente du ton général de la carrosserie. On définit par rapport au véhicule 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. Dans l'exemple illustré, l'enjoliveur 3 de pavillon comprend trois pièces 2 d'habillage aboutées, à savoir : - un enjoliveur 4 de montant de baie, fixé sur un montant 5 latéral de baie, une barre 6 de toit, fixée sur un brancard 7 latéral, un enjoliveur 8 de custode, fixé sur un montant 9 de custode arrière. Afin d'assurer un montage rapide et fiable pour les opérateurs, il est prévu un dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien mutuel des pièces 2 d'habillage. Ce dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien comporte deux parties complémentaires, à savoir : une partie 11 mâle solidaire d'une première pièce d'habillage et dépassant d'un bord 12 d'extrémité de celle-ci ; une partie 13 femelle solidaire d'une deuxième pièce d'habillage et formant une empreinte 14 en creux dans celle-ci. Dans la suite de cette description et en référence aux dessins, la première pièce d'habillage est l'enjoliveur 8 de custode et la deuxième pièce d'habillage la barre 6 de toit. La partie 11 mâle, solidaire de l'enjoliveur 8 de custode, comprend un corps 15 et une tête 16 arrangés sensiblement en forme de T. Le corps 15, formant la base du T, s'étend longitudinalement et comprend deux faces 17 latérales inclinées l'une par rapport à l'autre. Comme cela est visible sur la figure 3, le corps 15 présente un bossage 18 cruciforme ayant une face 19 supérieure d'appui sur laquelle vient reposer une partie interne de la barre 6 de toit une fois l'assemblage achevé. Ce bossage 18 comprend un raidisseur 20 longitudinal ainsi qu'un raidisseur 21 transversal qui définit deux facettes 22 latérales qui s'étendent dans le prolongement des faces 17 latérales pour guider la partie 13 femelle lors de son emboîtement sur la partie 11 mâle. La tête 16 de la partie 11 mâle s'étend transversalement par rapport au corps 15 à une extrémité avant de celui-ci et forme la barre du T. La tête 16 présente deux faces transversales, à savoir une face 23 transversale avant et une face 24 transversale arrière, reliées par deux sections 25 latérales de jonction arrondies. La face 24 transversale arrière s'étend de part et d'autre du corps 15, à une extrémité avant de celui-ci. La face 23 transversale avant présente une échancrure 26 dans laquelle se loge une patte 27 flexible dont le rôle sera décrit ci-après. Cette échancrure 26 présente un bord 28 supérieur autour duquel est articulée en rotation la patte 27 flexible. La patte 27 flexible peut donc être mue selon un mouvement de rotation autour d'un axe confondu avec le bord 28 supérieur de l'échancrure. Comme on le voit bien sur les figures 6 et 7, la patte 27 flexible est munie, à l'avant, d'un cran 29 d'arrêt. Ce cran 29 d'arrêt a pour fonction, par coopération avec un élément de la barre 6 de toit, de pré- maintenir en position cette dernière par un blocage en translation verticale (indexage selon l'axe Z). Selon un mode particulier de réalisation, illustré sur les figures, et plus particulièrement visible sur la section de la figure 5, le cran 29 d'arrêt est incliné par rapport à l'horizontale (c'est-à-dire le plan XY), de sorte à faciliter le glissement de la partie 13 femelle. La patte 27 flexible comporte en outre, vers le bas sous le cran 29 d'arrêt, une languette 30 pour la manipulation de la patte 27 flexible au moyen d'un outil tel qu'un tournevis, qui peut être introduit par un évidement 31 ménagé au travers d'une section 25 latérale de jonction. L'action de l'outil sur la languette 30 permet, comme il sera expliqué ci- après, de libérer la barre 6 de toit de sa position de pré-maintien lors de la phase d'assemblage du véhicule 1. Comme on le voit sur les figures 3, 5, 6 et 7, la partie 11 mâle est portée par une pièce 32 rapportée solidaire de l'enjoliveur 8 de custode. Selon un mode particulier de réalisation, cette pièce 32 rapportée est emboîtée en force dans le profilé creux constituant l'enjoliveur 8 de custode. Afin notamment de rigidifier la partie 11 mâle et, subsidiairement, d'obturer l'extrémité de l'enjoliveur 8 de custode, la partie 11 mâle peut être munie, comme illustré, d'un raidisseur 21 transversal auquel se raccorde le corps 15. Le raidisseur 33 définit, à l'opposé de l'enjoliveur 8 de custode, une face 34 de butée transversale à partir de laquelle le corps 15 fait saillie. La partie 13 femelle comporte une section 35 longitudinale complémentaire du corps 15 de la partie 11 mâle et apte à coopérer avec les faces 17 latérales de celui-ci. Cette coopération permet de bloquer transversalement (en d'autres termes, d'indexer suivant l'axe Y) la barre 6 de toit par rapport à l'enjoliveur 8 de custode. Plus précisément, la section 35 longitudinale définit deux bords 36 latéraux opposés espacés d'une distance légèrement inférieure à la plus grande valeur d'écartement entre les deux faces 17 latérales opposées du corps 15 de la partie 11 mâle. La partie 13 femelle comporte, en outre, une section 37 transversale complémentaire de la tête 16 de la partie 11 mâle. La section 37 transversale présente un bord 38 transversal apte à coopérer au moins avec la face 24 transversaux arrières de la tête 16 de la partie 11 mâle. Cette coopération permet ainsi de bloquer en translation longitudinale la barre 6 de toit par rapport à l'enjoliveur 8 de custode. Comme on le voit sur la figure 3, la section 37 transversale se termine longitudinalement par un bord 39 transversal arrière apte à venir en prise d'encliquetage avec le cran 29 d'arrêt de la patte 27 flexible. Selon un mode particulier de réalisation, illustré sur les figures, la partie 13 femelle présente un bord 40 d'extrémité avant qui, en position emboîtée sur la partie 11 mâle, vient en regard, à faible distance - ou au contact - de la face 34 de butée du raidisseur 33, contribuant ainsi à indexer la partie 13 femelle par rapport à la partie 11 mâle suivant la direction longitudinale (suivant X). La barre 6 de toit présente en section transversale un profil fermé et présente une face inférieure sensiblement plane destinée à venir s'appliquer contre la caisse du véhicule 1, et plus précisément contre un brancard 7 délimitant un vitrage latéral du véhicule 1. Comme on le voit sur la figure 2, la partie 13 femelle du dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien de la barre 6 de toit est réalisé par une découpe 41 formée dans la face 42 inférieure de la barre 6 de toit. En variante, l'empreinte 14 pourrait être réalisée dans une pièce rapportée et fixée sur (ou dans) la barre 6 de toit. Selon un mode particulier de réalisation, la barre 6 de toit est réalisée dans un profilé en aluminium offrant à la fois légèreté et robustesse. L'enjoliveur 8 de custode et la partie 11 mâle du dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien sont, quant à eux, réalisés dans une matière plastique offrant légèreté et facilité de mise en oeuvre afin de s'adapter à l'esthétique du véhicule 1. Le procédé d'assemblage de la barre 6 de toit et de l'enjoliveur 8 de custode sur la caisse d'un véhicule 1, à l'aide du dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien, comprend les opérations suivantes : on positionne l'enjoliveur 8 de custode sur la caisse du véhicule 1 ; on fixe l'enjoliveur 8 de custode sur la caisse du véhicule 1, par exemple au moyen de vis ; - on positionne la barre 6 de toit sur la caisse du véhicule 1 de telle sorte que la partie 13 femelle du dispositif 10 de la deuxième pièce d'habillage coopère avec la partie 11 mâle portée par l'enjoliveur 8 de custode ; - on fixe alors la barre 6 de toit sur la caisse du véhicule 1, par exemple au moyen de vis. Lorsque l'enjoliveur 8 de custode est mis en place, la partie 11 mâle du dispositif 10 est alors en position pour accueillir la partie 13 femelle solidaire de la barre 6 de toit. Pour ce faire, l'opérateur enfonce la barre 6 de toit selon l'axe Z jusqu'à ce que le bord 39 transversal arrière de la section 37 transversale de la partie 13 femelle soit en prise avec le cran 29 d'arrêt. Dès lors que la partie 13 femelle est emboîtée sur la partie 11 mâle, la section 35 longitudinale vient coopérer avec les faces 17 latérales du corps 15 de la partie 11 mâle, assurant ainsi l'indexage suivant Y de la barre 6 de toit par rapport à l'enjoliveur 8 de custode, tandis que le bord 38 transversal et le bord 40 d'extrémité avant viennent, respectivement, s'appliquer (éventuellement avec un faible jeu) contre la face 24 transversale arrière de la tête 16 et la face 34 de butée du raidisseur 33, assurant ainsi l'indexage suivant X de la barre 6 de toit par rapport à l'enjoliveur 8 de custode. Par ailleurs, une fois que le bord 39 transversal arrière de la partie 13 femelle est encliqueté sous le cran 29 d'arrêt, la barre 6 de toit se trouve alors bloquée en translation verticale (indexage suivant Z). L'opérateur peut cependant libérer la barre 6 de toit en déplacement vertical en manoeuvrant la languette 30 de la patte 27 flexible à l'aide d'un outil tel qu'un tournevis ou une clé plate par exemple, rompant ainsi le contact entre le cran 29 d'arrêt et le bord 39 transversal. Une fois la barre 6 de toit ainsi indexée et pré-maintenue par rapport à l'enjoliveur 8 de custode, l'opérateur peut alors utiliser ses deux mains pour se saisir des vis d'assemblage et d'une visseuse et ainsi assembler la barre 6 de toit sur la caisse du véhicule 1 de manière ergonomique puisqu'il n'est pas contraint de maintenir en position la barre 6 de toit. L'indexage de la partie 13 femelle du dispositif par rapport à la partie 11 mâle permet d'assurer de bonnes conditions de travail à l'opérateur puisque celui-ci peut se déplacer librement sans devoir maintenir la barre 6 de toit en position. Les postures non ergonomiques sont alors éliminées ce qui facilite le travail de l'opérateur tout conservant ou même en améliorant sa productivité, les blessures ou les troubles musculosquelettiques étant ainsi évités. De plus, l'assemblage sur les chaines de montage de véhicules est alors fiabilisé, l'opérateur étant plus libre de ses mouvements et plus à même de réaliser les opérations d'assemblage sans vision directe, ses deux mains pouvant palier le manque de visibilité par son sens du toucher. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage sur un véhicule automobile caractérisé en ce que le dispositif (10) comprend : une partie (11) mâle solidaire de la première pièce d'habillage, dépassant d'un bord (12) d'extrémité de celle-ci et comprenant: o un corps (15) longitudinal ayant deux faces (17) latérales opposées inclinées l'une par rapport à l'autre; o une tête (16) transversale ayant au moins une face transversale; o au moins une patte (27) flexible portant un cran (29) d'arrêt; une partie (13) femelle solidaire de la deuxième pièce d'habillage formant une empreinte (14) en creux dans celle-ci et définissant: o une section (35) longitudinale ayant deux bords (36) latéraux opposés aptes à coopérer avec les faces (17) latérales du corps (15); o une section (37) transversale ayant un bord (38) transversal apte à coopérer avec la face transversale de la tête (16); o un rebord apte à venir en prise d'encliquetage avec la patte (27) flexible. 2. Dispositif (10) selon la revendication 1 caractérisé en ce que la tête (16) présente une face d'extrémité avant portant la patte (27) flexible. 3. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la patte (27) flexible est orientée transversalement. 4. Dispositif (10) selon la revendication 3 caractérisé en ce que le rebord de la partie (13) femelle est orienté transversalement. 5. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tête (16) présente, sur une face avant, une échancrure (26) ayant un bord (28) supérieur autour duquel est articulée la patte (27) flexible. 6. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la tête (16) présente, sur une partie latérale, un évidement (31) permettant le passage d'un outil pour manipuler la patte (27) flexible. 7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la patte (27) flexible porte, sous le cran (29) d'arrêt, une languette (30) permettant sa manipulation. 8. Véhicule (1) automobile caractérisé en ce que le véhicule (1) comporte un dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage selon l'une des revendications précédentes. 9. Procédé de montage d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage sur une caisse d'un véhicule (1) automobile, au moyen d'un un dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage selon l'une des revendications précédentes caractérisé en ce que ce procédé comporte les étapes consistant à : positionner la première pièce d'habillage sur la caisse du véhicule (1); fixer la première pièce d'habillage sur la caisse du véhicule (1); positionner la deuxième pièce d'habillage sur la caisse du véhicule (1) de telle sorte que la partie (13) femelle du dispositif (10) de fixation de la deuxième pièce d'habillage coopère avec la partie (11) mâle de la première pièce d'habillage; fixer la deuxième pièce d'habillage sur la caisse du véhicule (1). 10. Procédé selon la revendication 9 caractérisé en ce que la fixation des pièces (2) d'habillage est réalisée au moyen de vis.