Brevet FR3029850A1 — publié le 20160617

STRUCTURE ALLEGEE DE RENFORT DE DOUBLURE DE PORTE L'invention concerne une structure de renfort se fixant sur une doublure de porte. Les portes de véhicules comportent généralement une doublure sur laquelle est fixé un panneau extérieur de carrosserie. La porte comporte une partie fenêtre et une partie caisson, la partie caisson étant située en dessous de la partie fenêtre. La doublure s'étend dans la partie fenêtre en formant un cadre de fenêtre recevant une vitre. Pour renforcer la doublure et la rendre plus rigide, il est connu de fixer un renfort de cadre de fenêtre sur la partie fenêtre de la doublure, un raidisseur de doublure sous le cadre de vitre améliorant le transfert des efforts au travers de la porte en cas de choc frontal, et un raidisseur de panneau rigidifiant le bord haut du panneau extérieur sous la partie fenêtre, et sur lequel vient s'emboîter un lèche-vitre. Un renfort de serrure et un renfort de charnière peuvent être fixés sur la doublure et forment des supports rigides pour fixer la serrure et les charnières. Ces renforts et raidisseurs sont généralement en acier et soudés sur la doublure de porte. Cette conception rend la porte lourde. Pour alléger la porte, il est divulgué dans le document FR2995861 une porte comportant une structure de renfort allégée de la doublure. Cette structure de renfort forme un cadre de vitre, comporte un renfort sur la partie avant de la doublure ainsi que sur la partie arrière, l'avant et l'arrière étant les bords de la porte en se plaçant dans le référentiel du véhicule, la porte montée sur le véhicule, ainsi qu'un bandeau de renfort s'étendant juste sous le cadre de vitre et s'étendant du renfort avant au renfort arrière. Cette structure de renfort est réalisée en aluminium et est fixée sur une doublure de porte en matériau composite. L'inconvénient d'une telle conception est que, malgré l'utilisation de l'aluminium, elle est encore relativement lourde. Un autre inconvénient est qu'elle est relativement complexe à mettre en oeuvre car la structure de renfort est composée de plusieurs pièces assemblées entre elles. La présente invention a pour but d'alléger une porte de véhicule sans dégrader la rigidité et la résistance de la porte. En particulier, elle a pour but de renforcer une doublure 3029850 2 allégée de porte. Elle a aussi pour but de simplifier la réalisation d'un renfort de doublure de porte et la fabrication d'une porte. Ce but est atteint selon l'invention, grâce à une structure de renfort d'une doublure de porte de véhicule comprenant un cadre, destiné à former un renfort de cadre de vitre, un 5 raidisseur de doublure disposé le long d'un des bords du cadre de vitre caractérisé en ce que la structure de renfort comprend en outre un renfort de charnière, et le cadre, le raidisseur de doublure et le renfort de charnière formant un corps d'une seule pièce en matériau composite. Le fait que les renforts et le raidisseur puissent être intégrés à la structure de renfort en 10 une seule opération permet de réduire les coûts liés à la fabrication séparée des différents éléments de renforcement d'une doublure de porte, et de simplifier la fixation des éléments de renfort sur la doublure en ayant qu'une seule pièce à fixer. De plus, la structure de renfort ainsi constituée en matériau composite présente l'avantage d'être légère, résistante et de permettre de réaliser des formes complexes. 15 Dans un mode de réalisation particulier de l'invention, la structure de renfort comprend un renfort de serrure. Ainsi, les efforts liés au maintien de la porte lors de la fermeture de celle-ci ou lors du roulage lié aux efforts aérodynamiques transitent par la structure de renfort rigide. De même, en cas de choc frontal, les efforts qui passent dans le raidisseur de doublure sont 20 repris par la serrure. La porte est ainsi mieux tenue. De plus, la réalisation de la porte est simplifiée en diminuant le nombre de pièces à fixer. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le renfort de serrure est formé d'une pièce avec le cadre, le raidisseur de doublure et le renfort de charnière. La réalisation de la porte est ainsi simplifiée par l'intégration du renfort de serrure à la 25 structure de renfort. De plus, la liaison entre ledit renfort de serrure et le raidisseur de doublure est renforcée par la continuité de matière. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la structure de renfort comprend un raidisseur de panneau s'étendant le long du même bord du cadre de vitre que le raidisseur 3029850 3 de doublure, et/ou un renfort de choc latéral s'étendant depuis le renfort de charnière, le raidisseur de panneau et/ou le renfort de choc latéral étant fixés au corps. Ainsi, comme la structure de renfort embarque le raidisseur de doublure et/ou le renfort de choc latéral, le nombre de pièces à fixer à la porte pour renforcer ladite porte est 5 diminué. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le raidisseur de panneau et/ou le renfort de choc latéral sont des pièces rajoutées et fixées au corps. Ainsi, le nombre de pièces à fixer sur la doublure de porte est diminué. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le raidisseur de panneau et/ou le renfort 10 de choc latéral est/sont formé(s) d'une pièce avec le corps. Dans un autre mode de réalisation de l'invention, le corps comprend des surépaisseurs de matière composite réalisées lors d'une seule opération de moulage dudit corps pour créer localement des zones de renfort et/ou des raidisseurs. La structure de renfort peut ainsi comporter des épaisseurs différentes de manière à 15 optimiser la quantité de matière à la résistance souhaitée des différentes zones du corps. De plus, le fait que la structure de renfort soit en matière composite et que les renforts et les raidisseurs puissent y être intégrés au cours de la même opération de fabrication, diminue le nombre de pièce à manipuler et à fixer sur la doublure de porte, ainsi que le nombre d'opérations de montage d'élément sur la doublure de porte. 20 Dans un autre mode de réalisation de l'invention, la structure de renfort comporte un ensemble de préformes en fibres tissées ou non tissées, coupées ou non coupées, formant le cadre de vitre, le ou les raidisseurs et le ou les renforts. Cette conception permet avantageusement de renforcer de manière spécifique chaque partie de la structure de renfort en fonction de la solidité et de la rigidité souhaitée pour 25 chacune de ces parties. Lorsque la structure de renfort comporte des surépaisseurs de matière plastique composite réalisées lors d'une seule opération de moulage dudit corps pour créer localement des zones renforcées, ces surépaisseurs peuvent être réalisées par des couches supplémentaires de préformes en fibres tissées ou non tissées, coupées ou non coupées. 3029850 4 L'invention porte aussi sur une porte de véhicule comportant une doublure et une structure de renfort suivant l'invention telle que décrite précédemment et fixée à ladite doublure. La porte ainsi réalisée est particulièrement légère tout en étant rigide et résistante en cas 5 de choc. De plus, sa fabrication est simplifiée. De plus, la doublure étant en matière composite, elle présente l'avantage d'engendrer un bruit plus agréable, lors de la fermeture des portes comportant une telle doublure. L'invention porte aussi sur un véhicule comportant une porte suivant l'invention telle que décrite précédemment. 10 L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - La fig. 1 est une vue d'un premier mode de réalisation de la structure de renfort. - La fig. 2 est une vue depuis la face orienté côté extérieur du véhicule d'une doublure de porte comportant la structure de renfort suivant un premier mode de 15 réalisation. - La fig. 3 est une vue d'une doublure de porte suivant la fig. 2, équipée d'une structure de renfort comportant un renfort de choc latéral et un raidisseur de panneau. - La fig. 4 montre le renfort de choc latéral et le raidisseur de panneau seuls. 20 Les dessins sont des représentations schématiques pour faciliter la compréhension de l'invention. Les composants ne sont pas forcément représentés à l'échelle. Les mêmes références correspondent aux mêmes composants d'une figure à l'autre. La fig. 1 montre une structure de renfort 1 suivant l'invention. La structure de renfort 1 est formée d'un corps réalisé d'une pièce en matériau composite. Elle comporte une partie 25 formant un cadre 11, un raidisseur de doublure 12 disposé le long d'un des bords du cadre 11, un renfort de charnière 13 et un renfort de serrure 14. La structure de renfort 1 est destinée à être fixée sur une doublure de porte de véhicule. Le cadre 11 se positionne sur une partie fenêtre de la porte qui comporte une vitre, de manière à renforcer ladite 3029850 5 partie fenêtre. Le raidisseur de doublure 12 forme au moins une partie d'un des bords du cadre 11, s'étendant entre le renfort de charnière 13 et le renfort de serrure 14. Dans une variante, la structure de renfort peut ne pas comporter de renfort de serrure. Comme le montre la fig. 2, lorsque la structure de renfort 1 est fixée sur une doublure de 5 porte 4, le renfort de charnière 13 est positionné sur l'un des bords latéraux de la doublure 4 côté charnière de la porte, et le renfort de serrure 14 sur le bord latéral opposé de ladite doublure 4, côté serrure de la porte. La doublure 4 ainsi équipée de la structure de renfort 1 forme une doublure renforcée comportant une partie fenêtre et une partie caisson située sous la partie fenêtre. La partie fenêtre est réalisée par une partie de la 10 doublure 4 formant un encadrement sur lequel vient se positionner le cadre 11 pour renforcer cet encadrement. En variante, la partie fenêtre de la doublure renforcée peut être réalisée uniquement par le cadre 11. Le raidisseur de doublure 12 s'étend sur le bord haut du caisson qui longe la partie fenêtre. Il a de préférence une section lui conférant une forte résistance aux efforts de compression orientés sensiblement parallèlement à la 15 direction de son axe longitudinal, comme par exemple une section de forme rectangulaire, circulaire, en W, ouverte ou fermée... Ainsi, en cas de choc frontal du véhicule, le raidisseur de doublure 12 transmet les efforts provenant de l'avant du véhicule par le renfort de charnière 13 vers l'arrière du véhicule via le renfort de serrure 14, et participe à limiter le risque de réduction de l'espace de l'habitacle du véhicule. La doublure 4 peut être en acier, 20 en aluminium ou encore en matériau composite. La fig. 3 représente une variante de réalisation dans laquelle la structure de renfort 1 comporte en plus un raidisseur de panneau 2 et un renfort de choc latéral 3 fixés sur le corps de ladite structure de renfort 1. Le raidisseur de panneau 2 est disposé sensiblement parallèlement au raidisseur de doublure 12, le long du bord haut du caisson sous la partie 25 fenêtre de la porte lorsque la structure est montée sur une porte, et s'étend sensiblement depuis le renfort charnière 13 au renfort serrure 14. Ce raidisseur de panneau 2 forme un élément rigide sur lequel est plaqué un panneau extérieur de porte (non représenté en fig. 3) de manière à rigidifier le bord haut dudit panneau extérieur longeant la partie fenêtre de la porte. Le raidisseur de panneau 2 est situé le long de la partie fenêtre lorsque la structure de renfort 1 équipée de ce raidisseur de panneau 2 est installée sur une porte. Il permet en outre de fixer et maintenir en position un lécheur de vitre. Le raidisseur de 3029850 6 panneau 2 et le raidisseur de doublure 12 sont agencés de préférence de manière à créer un espace entre eux apte à permettre le passage de la vitre disposée dans la partie fenêtre de la porte de manière à ce que ladite vitre puisse coulissée dans le caisson. Le raidisseur de panneau 2 peut être réalisé en métal, ou de manière préférentielle en 5 matériau composite afin d'être plus léger tout en étant rigide. Il est réalisé séparément de la structure de renfort 1 et est fixé sur le corps de ladite structure de renfort 1 par des moyens de fixation connus, tels que par exemple par des vis, des rivets, de la colle. S'il est réalisé en matériau composite, il peut être aussi fixé par soudage. En variante, le raidisseur de panneau 2 peut être formé d'une pièce avec le corps de la structure de renfort 1. 10 Le renfort de choc latéral 3 est fixé par une de ses extrémités au renfort de charnière 13. Il peut être réalisé en matériau métallique, ou encore de préférence en matériau composite, ou par des parties en matériau métallique et des parties en matériau composite. Il peut être fixé au renfort de charnière 13 par des moyens de fixation connus, tels que par exemple par des vis, des rivets, de la colle. S'il est réalisé en matériau composite, il peut 15 être aussi fixé par soudage. En variante, le renfort de choc latéral 3 peut être formé d'une pièce avec le corps de la structure de renfort 1. L'autre extrémité du renfort de choc latéral 3 est fixé à la doublure de porte 4, de préférence au niveau du bord de ladite doublure 4 opposé au bord comportant le renfort de charnière 13, de manière à ce que le renfort de choc latéral 3 s'étende d'un bord à l'autre et limite les intrusions à l'intérieur du véhicule 20 en cas de choc latéral. La fig. 4 montre un exemple de forme pour un renfort de choc latéral 3 et un raidisseur de panneau 2. Le corps de la structure de renfort 1 peut être réalisé par un procédé de réalisation comportant les étapes suivantes : 25 a) réalisation d'une préforme du corps au moyen de fibres, tissées ou non tissées, coupées ou non coupées, qui intègre le cadre 11, lesdits renforts 13, 14, et éventuellement 3, et le raidisseur de doublure 12, et éventuellement 2, réalisés au moyen de fibres, tissées ou non tissées ou sous forme de bandes, de façon à obtenir une préforme renforcée, 30 b) positionnement cette préforme renforcée dans un moule, 3029850 7 c) injection dans le moule et sur la préforme renforcée une résine thermoplastique ou thermodurcissable, d) après durcissement de la résine, démoulage du corps. La résine peut être par exemple du polypropylène (PP), du polychlorure de vinyle (PVC), 5 polymanide (PA), de la résine époxyde, ou du polyéthylène (PET), ou encore à base de polyuréthanes, de polyesters, ou tout autre polymère équivalent. En variante, le procédé de réalisation peut comporter les étapes suivantes : al) réalisation d'une préforme du corps au moyen de fibres, tissées ou non tissées, coupées ou non coupées, dans lesquelles fibres une résine thermoplastique ou 10 thermodurcissable sous forme de poudre ou d'un film est introduite, cette préforme intégrant le cadre 11, lesdits renforts 13, 14, et éventuellement 3, et le raidisseur 12, et éventuellement 2, réalisés au moyen de fibres, tissées ou non tissées ou sous forme de bandes, de façon à obtenir une préforme renforcée dans lesquelles fibres desdits renforts ou raidisseurs est aussi introduite une résine thermoplastique ou 15 thermodurcissable sous forme de poudre ou de film, bl) positionnement de cette préforme renforcée dans un moule, cl) application à la préforme renforcée d'une thermocompression, dl) après durcissement de la résine, démoulage de la doublure renforcée. Les moules ou les matrices utilisés pour mettre en forme la structure de renfort peuvent 20 avoir des parties mobiles selon les renforts intégrés afin de permettre de réaliser des formes complexes. REVENDICATIONS1/ Structure de renfort (1) d'une doublure de porte de véhicule comprenant - Un cadre de vitre, destiné à renforcer une partie fenêtre la doublure de porte - Un raidisseur de doublure (12) disposé le long d'un des bords du cadre de vitre (11), caractérisé en ce que la structure de renfort comprend en outre un renfort de charnière (13), et le cadre (11), le raidisseur de doublure (12) et le renfort de charnière (13) formant un corps d'une seule pièce en matériau composite. 2/ Structure de renfort (1) suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comprend un renfort de serrure (14). 3/ Structure de renfort (1) suivant la revendication 2 caractérisée en ce que le renfort de serrure (14) est formé d'une pièce avec le cadre de vitre (11), le raidisseur de doublure (12) et le renfort de charnière (13). 4/ Structure de renfort suivant l'une des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comprend un raidisseur de panneau (2) s'étendant le long du même bord du cadre de vitre (11) que le raidisseur de doublure (12), et/ ou un renfort de choc latéral (3) s'étendant depuis le renfort de charnière (13) , le raidisseur de panneau (2) et/ou le renfort de choc latéral (3) étant fixés au corps 5/ Structure de renfort (1) suivant la revendication 4 caractérisée en ce que le raidisseur de panneau (2) et/ou le renfort de choc latéral (3) sont des pièces rajoutées et fixées au corps. 3029850 9 6/ Structure de renfort (1) suivant la revendication 4 caractérisée en ce que le raidisseur de panneau (2) et/ou le renfort de choc latéral (3) est/sont formé(s) d'une pièce avec le corps. 7/ Structure de renfort (1) suivant l'une des revendications de 1 à 6 caractérisée en ce 5 que le corps comprend des surépaisseurs de matière composite réalisées lors d'une seule opération de moulage dudit corps pour créer localement des zones de renfort et/ou des raidisseurs. 8/ Structure de renfort (1) suivant la revendication 1 à 7 caractérisé en ce qu'elle comporte 10 un ensemble de préformes en fibres tissées ou non tissées, coupées ou non coupées, formant le cadre de vitre (11), le ou les raidisseurs (12, 2) et le ou les renforts (13, 14, 3). 9/ Porte de véhicule comportant une doublure et une structure de renfort (1) suivant l'une des revendications de 1 à 8 fixée à ladite doublure. 15 10/ Véhicule comportant une porte suivant la revendication 9.