Brevet FR2998856A1 — publié le 20140606

DISPOSITIF D'INDEXAGE ET DE PRÉ-MAINTIEN DE DEUX PIÈCES D'HABILLAGE D'UNE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles et plus particulièrement à la fixation des pièces d'habillage sur les véhicules. Par pièce 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 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 des barres de toit. Ces barres de toit participent non seulement à l'accroissement de la capacité de chargement du véhicule mais également à son esthétique. 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 qui 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. Pour un même opérateur, maintenir la barre de toit tout en contrôlant le vissage nécessite d'adopter une posture inconfortable, intenable à la longue. C'est pourquoi le vissage est généralement effectué à l'aveugle, les opérateurs privilégiant le maintien de la barre de toit. Mais il en résulte des tâtonnements lors du vissage, qui nuisent à la productivité. De plus, la fiabilité de l'assemblage peut s'en trouver dégradée, obligeant à des reprises de montage sur les chaines d'assemblage ou à des opérations de maintenance après-vente. Pour préserver de bonnes conditions de travail et prévenir les risques de maladies professionnelles, par exemple les troubles musculosquelettiques (TMS) liés à des postures difficiles ou encore à des efforts répétés, il est préférable d'apporter une assistance au montage pour les opérateurs. Par ailleurs, indépendamment des questions d'ergonomie, l'assemblage de deux pièces d'habillage implique nécessairement un jeu entre celles-ci. Ce jeu marque une discontinuité visible à l'oeil nu. Les acheteurs sont de plus en plus attentifs à la finition extérieure des véhicules et tendent à privilégier les véhicules présentant les jeux d'assemblage les plus faibles, dont ils jugent supérieure la qualité perçue. A contrario, des jeux d'assemblage trop importants peuvent porter atteinte à l'identité stylistique du véhicule ou, pis encore, être perçu comme un défaut de qualité. Outre ces considérations esthétiques, les jeux d'assemblage peuvent poser des problèmes mécaniques ou acoustiques, notamment en période hivernale où l'eau infiltrée par un interstice entre deux pièces d'habillage peut, en gelant, provoquer une fissuration (ou un éclatement) des pièces creuses, ou, à tout le moins, former des glaçons générateurs de bruits parasites lors du roulement. Un premier objectif est d'améliorer l'ergonomie sur une chaîne de montage de véhicules automobiles. Un deuxième objectif est de faciliter les opérations de montage de pièces d'habillage des carrosseries des véhicules automobiles. Un troisième objectif est d'améliorer la qualité visuelle du véhicule. Un quatrième objectif est de minimiser les risques d'introduction de matières extérieures dans les pièces d'assemblage par les interstices entre elles. Un cinquième objectif est de maintenir, voire d'augmenter la productivité de l'assemblage des véhicules automobiles. À cet effet, il est proposé, en premier lieu, un dispositif d'indexage et de pré-maintien mutuel d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage d'un véhicule automobile en cours de montage, ce système d'indexage comprenant : - une partie mâle solidaire de la première pièce d'habillage, comprenant un pion d'indexage biseauté et une patte flexible portant un cran d'arrêt, une partie femelle solidaire de la deuxième pièce d'habillage, comprenant une réserve en creux complémentaire du pion d'indexage, et un bord transversal apte à venir en prise d'encliquetage avec la patte flexible. Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : la partie mâle comprend une paroi de rigidification ; la paroi de rigidification s'étend en saillie sur une surface supérieure de la partie mâle, cette paroi de rigidification ayant un contour complémentaire d'une paroi interne de la deuxième pièce d'habillage ; - la partie mâle est rapportée et présente une cheville apte à être emmanchée à force dans la première pièce d'habillage, et une partie d'accouplement avec la partie femelle, la cheville et la partie d'accouplement étant séparées par une paroi intermédiaire ; la cheville est nervurée ; la partie mâle porte, sur une face inférieure, un clip de pré-maintien apte à s'insérer dans une ouverture pratiquée dans une caisse du véhicule ; le pion d'indexage présente en section un profil cruciforme ; la partie femelle se présente sous forme d'un insert rapporté solidaire de la deuxième pièce d'habillage, la réserve en creux et le bord transversal étant portés par un voile intégré. Il est proposé, en second lieu, un véhicule automobile comprenant une caisse et au moins deux pièces d'habillage, le véhicule comprenant en outre un dispositif d'indexage et de pré-maintien tel que décrit ci-dessus. Il est proposé, en troisième lieu, un procédé de montage de deux pièces d'habillage sur une caisse d'un véhicule automobile en cours de montage, dans lequel ce procédé met en jeu un dispositif d'indexage et de pré-maintien tel que décrit ci-dessus, et comprend les opérations consistant à : monter la première pièce d'habillage munie de la partie mâle du dispositif d'indexage et de pré-maintien sur la caisse ; monter la deuxième pièce d'habillage munie de la partie femelle du dispositif d'indexage et de pré-maintien sur la caisse en emboîtant la partie femelle sur la partie mâle ; fixer les pièces d'habillage sur la caisse. 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 dessous montrant deux pièces d'habillage en cours d'assemblage, à savoir, à gauche et au-dessous, une première pièce comportant la partie mâle du dispositif d'indexage et de pré-maintien et, à droite et au-dessus, une deuxième pièce comportant la partie femelle du dispositif d'indexage et pré-maintien, montrée en arraché partiel. La figure 3 est une vue en perspective de dessus montrant les pièces d'habillage de la figure 2 en cours d'assemblage sur une caisse du véhicule, avec en encart un détail de la partie mâle. La figure 4 est une vue en coupe longitudinale montrant les pièces d'habillage en cours d'assemblage. La figure 5 est une vue en coupe longitudinale montrant les pièces d'habillage assemblées. Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comportant une carrosserie 2 composée d'une caisse 3 formée d'une structure sous-jacente autoporteuse, pour l'essentiel invisible sur le véhicule fini, et de pièces 4 d'habillage rapportées qui viennent revêtir la caisse 3. Les pièces 4 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 5 de pavillon qui encadre partiellement un vitrage latéral du véhicule. L'enjoliveur 5 de pavillon est composé de plusieurs pièces d'habillage rapportées fixées sur la caisse en étant aboutées de sorte que l'enjoliveur 5 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 1 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 1, 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 5 de pavillon comprend trois pièces 4 d'habillage aboutées, à savoir : - un enjoliveur 6 de montant de baie, fixé sur un montant 7 latéral de baie, une barre 8 de toit, fixée sur un brancard latéral, un enjoliveur 9 de custode, fixé sur un montant 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 4 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'une extrémité avant de celle-ci, une partie 12 femelle solidaire d'une deuxième pièce d'habillage. Dans la suite de cette description et en référence aux dessins, la première pièce d'habillage est la barre 8 de toit et la deuxième pièce d'habillage l'enjoliveur 6 de montant de baie. La partie 11 mâle comporte, du côté d'une extrémité arrière, une cheville 13 emboitée à force dans la barre 8 de toit et, du côté d'une extrémité avant, une partie 14 d'accouplement apte à s'emboîter dans la partie 12 femelle. La cheville 13 présente en section transversale une forme trapézoïdale et possède des nervures 15 qui s'étendent longitudinalement sur une face externe de la cheville 13. Selon un mode de réalisation préféré, les nervures 15 sont au nombre de quatre. Lors de l'emmanchement à force de la cheville 13 dans la barre 8 de toit, selon la direction longitudinale, les nervures 15 viennent frotter contre une face 16 interne de la barre de toit, ce qui assure un maintien ferme de la partie 11 mâle dans la barre 8 de toit. La partie 14 d'accouplement est séparée de la cheville 13 par une paroi 17 intermédiaire. Lorsque la partie 11 mâle est emmanchée dans la barre 8 de toit, cette paroi 17 intermédiaire vient en butée contre une extrémité 18 avant de la barre 8 de toit, comme illustré sur la figure 2. Le contour de la paroi 17 intermédiaire est complémentaire de la face 16 interne de la barre 8 de toit, de sorte qu'en position emboîtée de la partie 11 mâle, la paroi 17 intermédiaire forme un obturateur qui limite (voire évite) l'intrusion de saletés ou d'eau dans la barre 8 de toit. La partie 14 d'accouplement comprend une platine 19 qui s'étend parallèlement au plan XY. Une face 20 supérieure de la platine 19 porte : un pion 21 d'indexage, une patte 22, et - selon un mode préféré de réalisation, un raidisseur 23. Le pion 21 d'indexage s'étend en saillie suivant l'axe Z. Le pion 21 présente, en section horizontale (suivant le plan XY) un profil cruciforme et comprend deux ailes 24 longitudinales opposées et deux ailes 25 transversales opposées, les ailes 24 longitudinales et les ailes 25 transversales étant biseautées au moins au voisinage d'une extrémité supérieure du pion 21 d'indexage, de sorte à permettre une introduction en douceur du pion 21 d'indexage dans la partie femelle, comme cela sera expliqué ci-après.35 La patte 22 est décalée du pion 21 d'indexage vers l'avant de la partie 14 d'accouplement et s'étend en saillie verticale (selon Z) sensiblement dans un plan parallèle au plan YZ. Comme on le voit sur la figure 2, la patte 22 présente, à une extrémité supérieure, une tête 26 munie d'un cran 27 d'arrêt. Le raidisseur 23 présente un contour sensiblement complémentaire d'une paroi interne de l'enjoliveur 6 de montant de baie. De la sorte, en position accouplée de la partie 11 mâle et de la partie 12 femelle, le raidisseur 23 assure une fonction de rigidification de l'enjoliveur 6 de montant de baie. La face 20 supérieure est délimitée par deux rebords perpendiculaires en saillie, à savoir un rebord 28 longitudinal et un rebord 29 transversal, qui accroissent la rigidité de la partie 14 d'accouplement, au bénéfice de la rigidité générale de l'assemblage de la barre 8 de toit et de l'enjoliveur 6 de montant de baie. Des raidisseurs 30 formés en saillie sur la face 20 supérieure de la platine 19 à la base du pion 21 rigidifient celui-ci et accroissent sa résistance aux efforts de cisaillement et de flexion lors de l'emboîtement de la partie 12 femelle sur la partie 11 mâle. La partie 14 d'accouplement comprend, en saillie sur une face inférieure, un clip 31 de pré-maintien apte à s'insérer dans une ouverture 32 sensiblement en forme de boutonnière pratiquée dans la caisse 3. Le clip 31 est bordé d'ailettes 33 de renfort qui viennent se loger dans des sections 34 transversales de l'ouverture 32, de sorte à assurer un indexage à la fois longitudinal (suivant X) et transversal (suivant Y) de la barre 8 de toit par rapport à la caisse 3, son indexage vertical (suivant Z) étant assuré par la prise d'encliquetage du clip 31 dans l'ouverture 32. Le clip 31 assure ainsi un indexage et un pré-maintien de la barre 8 de toit sur la caisse 3. La patte 22 est élastiquement flexible. Comme cela est visible sur les dessins, elle s'étend transversalement parallèlement au plan YZ. Selon un mode préféré de réalisation, la partie 12 femelle est formée par un insert rapporté fixé dans la deuxième pièce d'habillage (en l'occurrence l'enjoliveur 6 de montant de baie), du côté d'une extrémité 35 arrière de celle-ci. La partie 12 femelle comprend une réserve 36 en creux propre à venir s'emboîter sans jeu sur le pion 21, et un bord 37 transversal apte à venir en prise d'encliquetage avec la patte 22. Selon un mode préféré de réalisation, la réserve 36 en creux est formée par une ouverture tronconique pratiquée dans un voile 38 sensiblement horizontal (parallèle au plan XY), intégré à la partie 12 femelle et relié à une paroi 39 interne de celle-ci par une cloison 40 longitudinale et une cloison 41 transversale, le voile 38, la cloison 40 longitudinale et la cloison 41 transversale formant un ensemble monobloc. Comme on le voit sur la figure 4, le bord 37 transversal, formé par une arête arrière du voile 38, est de préférence chanfreiné, de sorte à favoriser le glissement sur la tête 26 biseautée de la patte 22 et ainsi faciliter l'emboîtement de la partie 12 femelle sur la partie 11 mâle. Lorsque la partie 12 femelle est emboîtée sur la partie 11 mâle, la réserve 36 en creux vient s'emboîter sur le pion 21 en venant enserrer d'une part les ailes 24 longitudinales pour assurer l'indexage suivant X de la partie 12 femelle (et donc de l'enjoliveur 6 de montant de baie) par rapport à la partie 11 mâle (et donc par rapport à la barre 8 de toit), et d'autre part les ailes 25 transversales pour assurer l'indexage suivant Y de la partie 12 femelle (et donc de l'enjoliveur 6 de montant de baie) par rapport à la partie 11 mâle (et donc par rapport à la barre 8 de toit). L'emboîtement de la partie 12 femelle sur la partie 11 mâle provoque l'encliquetage de la patte 22 sur le rebord 29 transversal, ce qui assure l'indexage vertical (suivant Z) de la partie 12 femelle (et donc de l'enjoliveur 6 de montant de baie) par rapport à la partie 11 mâle (et donc par rapport à la barre 8 de toit). Le montage de la barre 8 de toit et de l'enjoliveur 6 de montant de baie sur la caisse 3 du véhicule 1 en cours d'assemblage comprend une première étape au cours la partie 11 mâle du dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien est emmanchée à force (par un opérateur ou une machine) dans la barre 8 de toit par l'extrémité 18 avant de celle-ci, jusqu'à ce que la paroi 17 intermédiaire vienne en butée contre l'extrémité 18 avant. Une deuxième étape consiste à positionner la barre 8 de toit sur la caisse 3 du véhicule 1 en cours d'assemblage et d'insérer le clip 31 de pré-maintien dans l'ouverture 32 jusqu'à ce que le clip 31 et l'ouverture 32 soient en prise mutuelle d'encliquetage. Une troisième étape consiste alors à positionner la seconde pièce d'habillage, en l'occurrence l'enjoliveur 6 de montant de baie, munie de la partie 12 femelle, sur la caisse 3 en emboîtant la partie 12 femelle sur la partie 11 mâle, la réserve 36 venant s'emboîter à force sur le pion 21 tandis que la patte 22 vient s'encliqueter sur le bord 37 transversal. Un interstice 42 apparaît entre l'extrémité 18 avant de la barre 8 de toit et l'extrémité 35 arrière de l'enjoliveur 6 de montant de baie. La paroi 17 intermédiaire assure une obturation visuelle de cet interstice, au bénéfice de l'esthétique générale du véhicule 1. A ce stade, la barre 8 de toit et l'enjoliveur 6 de montant de baie sont à la fois indexés et pré-maintenus suivant les trois axes X, Y et Z, à la fois mutuellement et par rapport à la caisse 3. Ceci permet à l'opérateur de fixer à demeure la barre 8 de toit et l'enjoliveur 6 de montant de baie habillage sur la caisse 3 au moyen de vis par l'intérieur de la caisse, sans devoir maintenir la barre 8 de toit ou l'enjoliveur 6 de montant de baie. Cette opération est réalisée lors d'une quatrième étape, par exemple au moyen d'une visseuse pneumatique. Le démontage du dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien s'effectue au moyen d'un outil (non représenté sur les figures) que l'opérateur insère entre la face inférieure de la partie 11 mâle et la caisse du véhicule 1 de sorte que celui-ci vienne en appui sur le clip 31. Ainsi l'opérateur peut aisément désengager le dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien. Le dispositif 10 d'indexage et de pré-maintien procure les avantages suivants. Premièrement, le dispositif 10 d'indexage permet d'améliorer l'ergonomie du travail. Les visseuses utilisées dans l'industrie automobile sont en effet des outils lourds. Le dispositif 10 d'indexage permet à l'opérateur de ne pas devoir effectuer à la fois l'opération de maintien (déjà procurée par le dispositif 10 d'indexage) et l'opération de vissage (sur laquelle il peut par conséquent se concentrer en adoptant une position confortable). Deuxièmement, le dispositif 10 d'indexage améliore la qualité visuelle du véhicule, grâce à la fonction d'obturation visuelle procurée par la paroi 17 intermédiaire qui vient se positionner au droit de l'interstice qu'il comble et le rend ainsi visuellement peu perceptible. Troisièmement, le dispositif 10 d'indexage améliore la résistance mécanique et le confort acoustique du véhicule grâce à la fonction d'obturation mécanique procurée par la paroi 17 intermédiaire, qui bouche l'extrémité 18 avant de la barre de toit en limitant (voire en empêchant) l'introduction de poussières et autres particules, ou encore de l'eau qui, en hiver, serait susceptible de former des glaçons à l'intérieur de la barre 8 de toit. Quatrièmement, le dispositif 10 d'indexage améliore la tenue mécanique de l'enjoliveur 6 de montant de baie grâce à la présence du raidisseur 23 qui renforce celui-ci par l'intérieur. REVENDICATIONS1. Dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien mutuel d'une première pièce d'habillage et d'une deuxième pièce d'habillage d'un véhicule (1) automobile en cours de montage, caractérisé en ce que le système d'indexage comprend : une partie (11) mâle solidaire de la première pièce d'habillage, comprenant un pion (21) d'indexage biseauté et une patte (22) flexible portant un cran d'arrêt, - une partie (12) femelle solidaire de la deuxième pièce d'habillage, comprenant une réserve (36) en creux complémentaire du pion (21) d'indexage, et un bord (37) transversal apte à venir en prise d'encliquetage avec la patte (22) flexible. 2. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (11) mâle comprend une paroi de rigidification. 3. Dispositif (10) selon la revendication 2, caractérisé en ce que la paroi de rigidification s'étend en saillie sur une surface (20) supérieure de la partie (11) mâle, cette paroi de rigidification ayant un contour complémentaire d'une paroi interne de la deuxième pièce d'habillage. 4. Dispositif (10) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie (11) mâle est rapportée et présente une cheville (13) apte à être emmanchée à force dans la première pièce d'habillage, et une partie (14) d'accouplement avec la partie (12) femelle, la cheville (13) et la partie (14) d'accouplement étant séparées par une paroi (17) intermédiaire. 5. Dispositif (10) selon la revendication 3, caractérisé en ce que la cheville (13) est nervurée. 6. Dispositif (10) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (11) mâle porte, sur une face inférieure, un clip (31) de pré-maintien apte à s'insérer dans une ouverture (32) pratiquée dans une caisse du véhicule (1). 7. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le pion (21) d'indexage présente en section un profil cruciforme. 8. Dispositif (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la partie (12) femelle se présente sous forme d'un insert rapporté solidaire de la deuxième pièce d'habillage, la réserve (36) en creux et le bord (37) transversal étant portés par un voile (38) intégré. 9. Véhicule (1) automobile comprenant une caisse et au moins deux pièces d'habillage, caractérisé en ce que le véhicule comprend en outre un dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien selon l'une des revendications précédentes. 10. Procédé de montage de deux pièces d'habillage sur une caisse d'un véhicule (1) automobile en cours de montage, caractérisé en ce que ce procédé met en jeu un dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien selon l'une des revendications 1 à 8, et comprend les opérations consistant à : monter la première pièce d'habillage munie de la partie (11) mâle du dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien sur la caisse ; monter la deuxième pièce d'habillage munie de la partie (12) femelle du dispositif (10) d'indexage et de pré-maintien sur la caisse en emboîtant la partie (12) femelle sur la partie (11) mâle ; fixer les pièces d'habillage sur la caisse.