Brevet FR3026377A1 — publié le 20160401

Sous-ensemble de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile L'invention concerne un sous-ensemble de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile. Dans le domaine de l'assemblage des caisses de véhicules automobile, les éléments structurels, par exemple une portière, sont habituellement composés de sous-ensembles, notamment de sous-ensembles de tôle, soudés les uns aux autre. L'assemblage correct de ces sous-ensembles est une étape importante pour garantir une géométrie correcte de la caisse. En particulier, l'assemblage des sous-ensembles des ouvrants, par exemple des portières, du coffre, ou du capot de la caisse du véhicule automobile doivent être réalisés en minimisant la dispersion géométrique de l'assemblage aux points de soudure afin d'assurer une bonne intégration de ces pièces à la caisse du véhicule, et un bon fonctionnement des éléments assemblés ; par exemple afin d'assurer que l'ouverture de la portière ne soit pas gênée par un mauvais assemblage d'un sous-ensemble de la portière. On cherche donc à assurer un assemblage des sous-ensembles de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile relativement précis. Il est connu d'utiliser un pilote d'assemblage, étant entendu qu'un pilote d'assemblage est un dispositif comprenant des moyens de calcul d'une position et un dispositif articulé permettant de positionner, à la position calculée, un élément en vue de son assemblage à un autre élément. Le pilote comprend un bras s'insérant au travers d'une ouverture définie dans un premier élément d'un sous-ensemble à assembler. Le pilote amène ensuite le premier élément en position par rapport à un deuxième élément. Le pilote maintient le premier élément à la position souhaitée relativement au deuxième élément pendant le soudage, puis le pilote d'assemblage est retiré. Cependant une telle solution peut engendrer une dispersion du positionnement des pièces, notamment due à l'usure des pièces mécaniques du pilote. Aussi la géométrie de la caisse peut varier d'un véhicule à l'autre. Cette solution impose alors un entretien fréquent et coûteux du pilote. Aussi, il existe un besoin pour un assemblage d'un sous- ensemble structurel d'une caisse de véhicule automobile plus fiable. Il est proposé un sous-ensemble de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile comprenant un premier élément de tôle et un deuxième élément de tôle, le premier élément de tôle comprenant un premier moyen de coopération, par exemple un crochet une rainure, un ergot, une extrémité libre, par exemple un bord libre, ou tout autre moyen de coopération adapté, le deuxième élément de tôle comprenant un deuxième moyen de coopération, par exemple un anneau, une cavité, une rainure, ou tout autre moyen de coopération adapté. Les premier moyen de coopération et deuxième moyen de coopération sont conformés pour coopérer l'un avec l'autre de manière à guider le deuxième élément de tôle afin qu'il vienne en butée contre le premier élément de tôle, pour assurer le positionnement du deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle avant le soudage. Ainsi le positionnement est assuré par les moyens de coopération des premier et deuxième éléments de tôle. On peut ainsi s'affranchir de l'utilisation d'un bras robotisé et d'un pilote de positionnement pour mettre en place le deuxième élément de tôle sur le premier élément de tôle. Le deuxième élément de tôle est en butée contre le premier élément de tôle lorsqu'au moins une face du premier élément de tôle bloque le mouvement du deuxième élément de tôle, guidé par la coopération du premier moyen de coopération avec le deuxième moyen de coopération. Ainsi, il peut s'agir d'une butée résultante de la coopération des premier et deuxième moyens de coopération, par exemple lorsqu'un crochet est mis en prise dans un trou, ou encore lorsqu'une extrémité libre d'un élément de tôle est mise en appui dans une rainure, ou par le contact entre des faces distinctes des moyens de coopération, par exemple lors du contact de deux faces saillantes, par exemple des ergots, sur chacun des éléments de tôle, en vis-à-vis l'un de l'autre, indépendamment des moyens de coopération. Avantageusement et de manière non limitative, le premier moyen de coopération et le deuxième moyen de coopération sont agencés pour coopérer de manière à permettre une mise en position isostatique du deuxième élément de tôle en butée contre le premier élément de tôle. Ainsi, on peut positionner de manière relativement stable le deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle, sans produire de déformation de la tôle du premier élément de tôle ni du deuxième élément de tôle. On peut ainsi maintenir en position de manière relativement simple le deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle avant le soudage de ces deux éléments de tôle. Avantageusement et de manière non limitative, l'un parmi le premier moyen de coopération et le deuxième moyen de coopération comprend une tige, et en ce que l'autre parmi le premier moyen de coopération et le deuxième moyen de coopération définit un trou, pour recevoir la tige. En particulier, la tige peut être de section non circulaire, par exemple polygonale, carrée, et le trou peut être de forme complémentaire, au jeu fonctionnel près. Ainsi le deuxième élément de tôle peut être mis en position isostatique sur le premier élément de tôle. Selon une autre alternative, le trou du deuxième moyen de coopération présente une forme sensiblement circulaire ; la tige du premier moyen de coopération présente une forme cylindrique de révolution, et une valeur de diamètre de la tige est sensiblement égale à une valeur de diamètre du trou, au jeu fonctionnel prés. L'insertion de la tige dans le trou est ainsi relativement aisée à mener. Avantageusement et de manière non limitative, le premier élément de tôle peut comprendre un premier moyen auxiliaire de coopération, par exemple une tige auxiliaire, un crochet, un ergot, une rainure, un trou, un anneau, ou tout autre moyen de coopération, et le deuxième élément de tôle comprend un deuxième moyen auxiliaire de coopération, par exemple une tige auxiliaire, un crochet, un ergot, une rainure, un trou, un anneau, ou tout autre moyen de coopération, pour coopérer avec le premier moyen auxiliaire de coopération. Avantageusement et de manière non limitative, le premier moyen auxiliaire de coopération et le deuxième moyen auxiliaire de coopération sont conformés pour permettre une mise en position isostatique du deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle, lorsque le premier moyen de coopération coopère avec le deuxième moyen de coopération. Avantageusement et de manière non limitative, l'un parmi le premier moyen auxiliaire de coopération et le deuxième moyen auxiliaire de coopération comprend une tige auxiliaire ; l'autre parmi le premier moyen auxiliaire de coopération et le deuxième moyen auxiliaire de coopération comprend un trou auxiliaire conformé pour recevoir la tige auxiliaire. Avantageusement et de manière non limitative, la tige auxiliaire peut être de forme sensiblement cylindrique et le trou auxiliaire présente une forme sensiblement oblongue. Ainsi on peut insérer relativement simplement la tige auxiliaire dans le trou auxiliaire, en particulier lorsque le premier élément de tôle coopère déjà avec le deuxième élément de tôle via les premier et deuxième moyens de coopération. En particulier, le trou oblong peut présenter une largeur sensiblement égale au diamètre de la tige associée, au jeu fonctionnel près. La tige du premier moyen de coopération et le trou du deuxième moyen de coopération ne bloquent qu'une partie des degrés de liberté du deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle. En particulier, la rotation du deuxième élément de tôle autour d'un axe longitudinal de la tige du premier moyen de coopération, par rapport au premier élément de tôle peut être libre, permettant ainsi de corriger l'alignement des deux éléments de tôle. Les premier et deuxième moyens auxiliaires de coopération permettent ainsi de mettre en position le deuxième élément de tôle de manière isostatique en butée contre le premier élément de tôle. Selon une alternative, l'extrémité de la tige du premier moyen de coopération et/ou du deuxième moyen de coopération peut être de forme sensiblement effilée, par exemple de forme conique ou de forme de demi-sphère, ou encore de toute autre forme par exemple pyramidale ou oblique, de telle sorte qu'il est relativement simple d'insérer la tige dans le trou, respectivement du deuxième moyen de coopération et/ou du deuxième moyen auxiliaire de coopération, après avoir aligné de manière relativement grossière la tige par rapport au trou. Une dispersion d'alignement inférieure à la moitié de la largeur de la section de la tige concernée, par exemple au rayon de la tige cylindrique de révolution concernée, ne gênera pas l'insertion de la tige dans le trou. Ainsi, l'alignement et l'insertion d'une tige dans le trou associé est rendue relativement simple. En particulier, on pourrait prévoir un système robotisé, dénué de calculateur de positionnement, pour pousser ou tirer le deuxième élément de tôle contre le premier élément de tôle, les parois obliques de l'extrémité de la tige permettant d'assurer un positionnement du deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle. Alternativement, on pourra prévoir qu'un opérateur pousse ou tire le deuxième élément de tôle contre le premier élément de tôle, par exemple manuellement, les parois obliques facilitant la mise en coopération des deux moyens de coopérations et/ou la mise en coopération des deux moyens auxiliaires de coopérations, et donc la manipulation du deuxième élément de tôle en vue de le mettre en position pour le soudage avec le premier élément de tôle. Avantageusement et de manière non limitative, au moins un élément de tôle parmi le premier élément de tôle et le deuxième élément de tôle peut être obtenu par emboutissage. Ainsi le sous-ensemble peut être relativement facile à fabriquer. Il est aussi proposé un procédé d'assemblage d'un sous-ensemble de tôle, le sous-ensemble comprenant un premier élément de tôle comprenant un premier moyen de coopération et un deuxième élément de tôle comprenant un deuxième moyen de coopération, le procédé comprenant : - saisir et entrainer en mouvement le deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle, en faisant coopérer le premier moyen de coopération avec le deuxième moyen de coopération, de manière à guider le deuxième élément de tôle afin que le deuxième élément de tôle vienne en butée contre le premier élément de tôle, de façon à assurer le positionnement du deuxième élément de tôle par rapport au premier élément de tôle avant le soudage ; - souder le premier élément de tôle au premier élément de tôle. Ainsi, il est relativement simple de souder le sous-ensemble sans avoir à recourir à un bras robotisé ou à un pilote de positionnement. Avantageusement et de manière non limitative, le premier moyen de coopération comprend une tige de forme sensiblement cylindrique de révolution, et le deuxième moyen de coopération définit un trou présentant une forme sensiblement circulaire, une valeur de diamètre de la tige étant sensiblement égale à une valeur de diamètre du trou, l'un parmi le premier élément de tôle et le deuxième élément de tôle comprenant une tige auxiliaire de forme sensiblement cylindrique de révolution, l'autre parmi le premier élément de tôle et le deuxième élément de tôle comprenant un trou auxiliaire de forme sensiblement oblongue. Au cours de la première étape de saisie, la tige est insérée dans le trou, puis le deuxième élément de tôle est entrainé en rotation autour d'un axe de rotation défini par la tige, jusqu'à ce que la tige auxiliaire puisse être insérée dans le trou auxiliaire, et le deuxième élément de tôle est translaté, par exemple poussé ou tiré, suivant la direction longitudinale de la tige auxiliaire jusqu'à venir en butée contre le premier élément de tôle. Ainsi, on peut mettre en position isostatique de manière relativement simple le deuxième élément de tôle contre le premier élément de tôle avant de souder ces deux éléments de tôle ensemble. Il est aussi proposé un véhicule automobile comprenant un sous-ensemble de tôle tel que décrit précédemment. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : - la figure 1 est une vue d'une portière d'un exemple de caisse d'un véhicule automobile selon un mode de réalisation ; - la figure 2 est un vue en perspective d'un exemple de sous-ensemble de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile selon le mode de réalisation de la figure 1; - la figure 3 est une vue en perspective d'un exemple de sous- ensemble de tôle d'une caisse d'un véhicule automobile selon le mode de réalisation de la figure 1. Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l'axe longitudinal (d'avant en arrière), transversal et vertical du véhicule. Par sensiblement horizontal, longitudinal ou vertical, on entend une direction/un plan formant un angle d'au plus ±20°, voire d'au plus 10° ou d'au plus 5° avec une direction/un plan horizontal, longitudinal ou vertical. Par sensiblement parallèle, perpendiculaire ou à angle droit, on entend une direction/un angle s'écartant d'au plus ±20°, voire d'au plus 10° ou d'au plus 5° d'une direction parallèle, perpendiculaire ou d'un angle droit. Les figures 1 à 3 se rapportant à un même mode de réalisation principal, elles seront commentées simultanément. Un véhicule automobile dont une partie 1 est ici représentée comprend une caisse 2. La caisse 2 comprend une portière 10. La portière 10 comprend un sous-ensemble 3, aussi appelé sous-ensemble structurel 3 de la caisse 2. Le sous-ensemble 3 comprend un premier élément de tôle 4, et un deuxième élément de tôle 5. Le premier élément de tôle 4 comprend un premier moyen de coopération 9, ici une tige 9 et un premier moyen auxiliaire de coopération 8, ici une tige auxiliaire 8. Ces tiges 8, 9 sont obtenus par emboutissage de la tôle du premier élément de tôle 4. Autrement dit, ces tiges 8, 9 sont des excroissances faites d'une pièce avec le premier élément de tôle 4. Le deuxième élément de tôle 5 comprend un deuxième moyen de coopération 7, ici un trou 7, et un deuxième moyen auxiliaire de coopération 6, ici un trou auxiliaire 6. Les deux trous 6,7 traversent le deuxième élément de tôle 5 de part en part. Selon une alternative, les deux trous 6, 7 peuvent être des cavités non-traversantes définies dans une surface principale du deuxième élément de tôle 5. La position des trous 6, 7 sur le deuxième élément de tôle 5, et la position des tiges 8, 9 sur le premier élément de tôle 4 sont définies lors d'une phase de conception du sous-ensemble 3, de manière à ce que lorsque les tiges 8, 9 sont alignées avec les trous 6, 7 associés, et lorsque le deuxième élément de tôle 5 est mis en butée contre le premier élément de tôle 4, le positionnement du deuxième élément de tôle 5 est assuré par rapport au premier élément de tôle 4 avant le soudage. Le trou 7 est un trou de forme sensiblement circulaire. Le diamètre du trou 7 est sensiblement égal au diamètre de la section de la tige 9 correspondante, la section de la tige 9 étant considérée dans un plan normal à la direction dans laquelle s'étend la tige 9. Autrement dit, la liaison formée par la tige 9 avec le trou 7 est une liaison bloquant cinq degrés de liberté. Ainsi lorsque la tige 9 est au moins partiellement inséré dans le trou 7 associé, le deuxième élément de tôle 5 n'est libre qu'en rotation autour de l'axe dans lequel s'étend la tige 9 par rapport au premier élément de tôle 4, au jeu fonctionnel près. Le trou auxiliaire 6 présente une forme sensiblement oblongue, et de largeur sensiblement égale au diamètre de la tige auxiliaire 8 correspondante, de manière à laisser un jeu suffisant pour insérer la tige auxiliaire 8 dans le trou 6 lorsque la tige 9 est au moins partiellement insérée dans le trou 7 associé. Ainsi il est relativement simple de mettre en place de manière isostatique le deuxième élément de tôle 5 par rapport au premier élément de tôle 4, sans contraindre de manière excessive le deuxième élément de tôle 5 et le premier élément de tôle 4. Dans une première étape du procédé d'assemblage du sous-ensemble 3, on insère la tige 9 du premier moyen de coopération dans le trou 7 du deuxième moyen de coopération, en déplaçant le deuxième élément de tôle 5. Ici, le premier élément de tôle 4 est déjà solidarisé à la portière 10 du véhicule automobile 1. En particulier, lors de cette étape, on insère la tige 9 dans le trou 7 de manière à ce que la tige 9 soit au moins partiellement insérée dans le trou 7 associé, tout en s'assurant que le deuxième élément de tôle 5 puisse tourner en rotation autour de l'axe de rotation de la tige 9. Ensuite, on aligne, notamment par la rotation du deuxième élément de tôle 5, la tige auxiliaire 8 avec le trou auxiliaire 6 oblong associé, puis on insère la tige auxiliaire 8 dans le trou auxiliaire 6. Ensuite, on pousse le deuxième élément de tôle 5 en butée contre le premier élément de tôle 4. De cette manière le deuxième élément de tôle est relativement bien tenu en position pour que les deux éléments de tôle 4, 5 soient soudées l'une à l'autre. Selon un mode de réalisation, on peut maintenir une pression du deuxième élément de tôle 5 de manière à assurer la butée contre le premier élément de tôle 4 lorsqu'on procède au soudage de ces deux éléments de tôle 4, 5, par exemple par une pression manuelle exercée sur le deuxième élément de tôle 5. Ainsi il est relativement simple d'assembler un sous-ensemble de deux éléments de tôle 4, 5 d'une caisse d'un véhicule automobile 1, sans qu'il ne soit nécessaire de mettre en oeuvre un bras robotisé et un pilote de guidage. REVENDICATIONS1. Sous-ensemble de tôle (3) d'une caisse (2) d'un véhicule automobile (1) comprenant un premier élément de tôle (4) et un deuxième élément de tôle (5), le premier élément de tôle (4) comprenant un premier moyen de coopération (9), le deuxième élément de tôle (5) comprenant un deuxième moyen de coopération (7), les premier (9) et deuxième (7) moyens de coopération étant conformés pour coopérer l'un avec l'autre de manière à guider le deuxième élément de tôle (5) afin que le deuxième élément de tôle (5) vienne en butée contre le premier élément de tôle (4), de façon à assurer le positionnement du deuxième élément de tôle (5) par rapport au premier élément de tôle (4) avant le soudage. 2. Sous-ensemble de tôle (3), selon la revendication 1, caractérisé en ce que le premier moyen de coopération (9) et le deuxième moyen de coopération (7) sont agencés pour coopérer de manière à permettre une mise en position isostatique du deuxième élément de tôle (5) en butée contre le premier élément de tôle (4). 3. Sous-ensemble de tôle (3), selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'un parmi le premier moyen de coopération (9) et le deuxième moyen de coopération (7) comprend une tige (9), et en ce que l'autre parmi le premier moyen de coopération (9) et le deuxième moyen de coopération (7) définit un trou (7) pour recevoir la tige. 4. Sous-ensemble de tôle (3), selon la revendication 3, caractérisé en ce que le trou (7) présente une forme sensiblement circulaire, la tige (9) présente une forme cylindrique de révolution, une valeur de diamètre de la tige (9) est sensiblement égale à une valeur de diamètre du trou (7), au jeu fonctionnel prés, et le premier élément de tôle (4) comprend un premier moyen auxiliaire de coopération (8), et le deuxième élément de tôle (5)comprend un deuxième moyen auxiliaire de coopération (6) pour coopérer avec le premier moyen auxiliaire de coopération. 5. Sous-ensemble de tôle (3), selon la revendication 4, caractérisé en ce que l'un parmi le premier moyen auxiliaire de coopération (8) et le deuxième moyen auxiliaire de coopération (6) comprend une tige auxiliaire (8); l'autre parmi le premier moyen auxiliaire de coopération (8) et le deuxième moyen auxiliaire de coopération (6) comprend un trou auxiliaire (6) pour recevoir la tige auxiliaire; le premier moyen auxiliaire de coopération (8) et le deuxième moyen auxiliaire de coopération (6) étant conformés pour permettre une mise en position isostatique du deuxième élément de tôle (5) par rapport au premier élément de tôle (4), lorsque le premier moyen de coopération (9) coopère avec le deuxième moyen de coopération (7). 6. Sous-ensemble de tôle (3), selon la revendication 5, caractérisé en ce que la tige auxiliaire (8) est de forme sensiblement cylindrique et le trou auxiliaire (6) présente une forme sensiblement oblongue. 7. Sous-ensemble de tôle (3), selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'au moins un élément de tôle (4, 5) parmi le premier élément de tôle (4) et le deuxième élément de tôle (5) est obtenu par emboutissage. 8. Procédé d'assemblage d'un sous-ensemble de tôle (3), le sous-ensemble (3) comprenant un premier élément de tôle (4) comprenant un premier moyen de coopération (9) et un deuxième élément de tôle (5) comprenant un deuxième moyen de coopération (7) aptes à coopérer l'un avec l'autre, le procédé comprenant : saisir et entrainer en mouvement le deuxième élément de tôle (4) par rapport au premier élément de tôle (5), en faisant coopérer le premier moyen de coopération (9) avec le deuxième moyen de coopération (7), de manière à guider le deuxième élément de tôle (5) afin que le deuxième élément de tôle (5) vienne en butée contre lepremier élément de tôle (4), de façon à assurer le positionnement du deuxième élément de tôle (5) par rapport au premier élément de tôle (4) avant le soudage ; souder le premier élément de tôle (4) au premier élément de tôle (5). 9. Procédé d'assemblage, selon la revendication 8, dans lequel le premier moyen de coopération (9) comprend une tige (9) de forme sensiblement cylindrique de révolution, et le deuxième moyen de coopération (7) définit un trou (7) présentant une forme sensiblement circulaire, une valeur de diamètre de la tige (9) étant sensiblement égale à une valeur de diamètre du trou (7), l'un parmi le premier élément de tôle (4) et le deuxième élément de tôle (5) comprenant une tige auxiliaire (8) de forme sensiblement cylindrique de révolution ; l'autre parmi le premier élément de tôle (4) et le deuxième élément de tôle (5) comprenant un trou auxiliaire (6) de forme sensiblement oblongue ; dans lequel au cours de la première étape de saisie, la tige (9) est insérée dans le trou (7), puis le deuxième élément de tôle (5) est entrainé en rotation autour d'un axe de rotation défini par la tige (9), jusqu'à ce que la tige auxiliaire (8) puisse être insérée dans le trou auxiliaire (6), et le deuxième élément de tôle (5) est translaté suivant la direction longitudinale de la tige auxiliaire (8) jusqu'à venir en butée contre le premier élément de tôle (4). 10. Véhicule automobile comprenant un sous-ensemble de tôle selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.30