Brevet FR3061698A1 — publié le 20180713

STRUCTURE DE BAS DE CAISSE POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention se rapporte à une structure de véhicule automobile et plus particulièrement à la portion inférieure du bas de caisse. La structure de bas de caisse d'un véhicule automobile comprend deux longerons disposés latéralement de part et d'autre du véhicule, sur lesquels est fixé le plancher. Chacun de ces longerons est habituellement composé d'un profilé extérieur et d'un profilé intérieur. La face du profilé extérieur orientée vers la face à l'extérieur du véhicule est recouverte par une tôle emboutie qui constitue un côté d'habitacle, également communément appelé peau ou côté de caisse. Pour des raisons d'ordre esthétiques et stylistiques, la partie inférieure de cette tôle présente généralement un renflement vers l'extérieur dont le rôle est de masquer la vue de l'ensemble des profilés de longeron. Mais ce renflement a également pour conséquence que la tôle utilisée dans la conception du côté de caisse doit être d'une certaine une hauteur, or l'emboutissage d'un côté de caisse est aussi soumis à des contraintes d'ordre technologiques. Ainsi, bien que sa réalisation puisse être effectuée de préférence par une seule opération d'emboutissage, la hauteur du côté de caisse est néanmoins limitée par la largeur d'emboutissage maximum des outils. Ceci s'avère être notamment un inconvénient pour la conception des véhicules utilitaires car la hauteur des côtés d'habitacle de ce type de véhicule est généralement plus élevée que celui des berlines. Il résulte donc de ces limitations techniques qu'une portion de tôle peut manquer à la partie inférieure du côté de caisse pour que ce dernier puisse être directement assemblé sur le longeron correspondant. Le document brevet publié FR 2 922 509 Al aborde la problématique de mise en forme par emboutissage de la portion inférieure des côtés de caisse, formant les renflements en vis-à-vis des longerons. A cet effet, ce document propose une solution consistant à rapporter une pièce métallique auxiliaire entre la portion inférieure du côté de caisse et le bord inférieur du longeron extérieur pour diminuer la profondeur d'emboutissage du côté de caisse. Généralement la pièce auxiliaire se présente sous la forme d'un U renversé dont la concavité est tournée vers l'intérieur du corps creux non étanche délimité par la face intérieure du côté de caisse et la 3061698 2 face extérieure du longeron extérieur. Cette orientation fait par ailleurs que la partie de la pièce en U orientée du côté du renflement de la portion inférieure du côté de caisse forme un creux. Ainsi lorsque de l'eau pénètre dans le corps creux que forme le longeron, elle a tendance à stagner dans cette cavité. Ceci a pour conséquence 5 de favoriser la corrosion des points de soudure reliant la pièce intermédiaire en U au côté de caisse et donc de fragiliser la partie inférieure du bas de caisse et entraîner sa détérioration. L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de limiter 10 la corrosion des bas de caisse des véhicules automobiles, en particulier des véhicules type utilitaires. Par ailleurs, l'invention vise une solution simple, économique et facile à mettre en oeuvre sur la plupart des véhicules. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant : deux longerons de bas de caisse situés latéralement de part et d'autre 15 du véhicule, respectivement ; deux côtés de caisse disposés latéralement de part et d'autre du véhicule, respectivement, et comprenant, chacun, une portion inférieure fixée à un bord inférieur du longeron de bas de caisse correspondant ; remarquable en ce que pour au moins un des côtés de caisse, la portion inférieure est formée par un profilé longitudinal auxiliaire fixé à une portion adjacente dudit côté de caisse par 20 une combinaison de collage et de clinchage. Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé longitudinal auxiliaire comprend un bord longitudinal extérieur superposé à un bord longitudinal inférieur de la portion adjacente, la fixation par la combinaison de collage et clinchage étant entre lesdits bords. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, les bords superposés du profilé longitudinal auxiliaire et de la portion adjacente du côté de caisse présentent un profil transversal incliné par rapport à l'horizontale de manière à éviter une stagnation d'eau sur lesdits bords. L'inclinaison est avantageusement supérieure à 1°, préférentiellement 5° et/ou inférieure à 45°, préférentiellement 20°. 30 Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé longitudinal auxiliaire présente un profil transversal avec une partie formant une gouttière, ladite partie étant 3061698 3 adjacente et en contre bas des bords superposés du profilé longitudinal auxiliaire et de la portion adjacente du côté de caisse. Selon un mode avantageux de l'invention, le collage est continu le long des bords de manière à assurer une étanchéité à l'eau et une protection de l'interface contre la 5 corrosion. Avantageusement, le collage s'étend de manière continue sur plus de 80%, préférentiellement plus de 90% et encore plus préférentiellement 100%, de la surface de superposition des bords. Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé longitudinal auxiliaire comprend 10 un bord longitudinal intérieur fixé au bord inférieur du longeron de bas de caisse correspondant. Avantageusement, le bord inférieur du longeron de bas de caisse est formé par une feuillure de jonction d'au moins deux profilés assemblés l'un à l'autre pour former ledit longeron. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé longitudinal auxiliaire présente une section transversale en U inversé. Selon un mode avantageux de l'invention, le bord longitudinal intérieur et le bord extérieur du profilé longitudinal auxiliaire forment des ailes, respectivement, aux deux extrémités du profil en U inversé. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, ladite structure comprend un toit et la portion adjacente du côté de caisse est d'un seul tenant et s'étend jusqu'au toit. L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'une structure de caisse d'un véhicule, remarquable en ce que la structure est conforme à l'invention et la fixation entre le profilé longitudinal auxiliaire et la portion adjacente du côté de 25 caisse est réalisée par les deux étapes suivantes: a) collage ; suivi de b) clinchage. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de limiter la dégradation par la rouille des portions inférieures des côtés de caisse des véhicules automobiles et en conséquence d'améliorer ces structures. Les opérations de clinchage présente en effet l'avantage, par rapport à la soudure électrique par 3061698 4 résistance, de travailler à froid et, partant, de ne pas dégrader le collage réalisé préalablement. L'invention sera mieux comprise et d'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à l'aide de la description qui va suivre et des dessins 5 schématiques donnés uniquement à titre d'exemple et parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en coupe d'un bas de caisse d'une structure de véhicule selon l'invention; et - La figure 2 est une vue en perspective de la partie inférieure d'un bas de caisse d'une structure de véhicule selon l'invention. 10 II est a précisé que dans la présente description les termes « transversal » et « longitudinal » s'entendent bien entendu par rapport à l'ensemble de la carrosserie. Les termes « extérieur(s) » et « intérieur(s) » s'entendent par rapport au véhicule. La figure 1 représente une coupe d'un bas de caisse 2 d'une structure de véhicule, au niveau du plancher 3. Ce bas de caisse 2 est constitué d'un longeron 13 formé 15 par un profilé extérieur 5 et un profilé intérieur 7 qui sont assemblés par leurs ailes latérales inférieures 10, 12 et supérieures 9, 11 de façon à ce que leurs concavités soient tournées l'une vers l'autre et forment ainsi le longeron 13. Une tôle 15 pré-emboutie recouvre ce longeron 13 et fait partie d'un côté de caisse qui recouvre le côté extérieur du véhicule. La tôle 15 en question est formée d'un seul tenant et 20 s'étend jusqu'au toit du véhicule. En l'occurrence dans la figure 1 seule la partie inférieure de cette pièce est représentée, à savoir la partie correspondant au bas de caisse 2. L'assemblage de cette tôle 15 au longeron 13 est réalisée au niveau des ailes latérales 9, 10, 11, 12 des profilés 5 et 7. La liaison avec les ailes latérales supérieures 9, 11 étant une liaison directe et celle avec les ailes latérales inférieures 25 10, 12 étant réalisée avec un profilé métallique longitudinal auxiliaire 17. Ce profilé 17 s'étend parallèlement entre la portion inferieure 19 du côté de caisse 15 et le profilé extérieur 5 du longeron 13, sur une distance transversale prédéterminée. Il constitue en quelque sorte une extension longitudinale de la portion inférieure 19 du côté de caisse 15 qui délimite avec le profilé extérieur du longeron 13 un corps creux 30 21 non nécessairement étanche. Ce profilé longitudinal 17 peut présenter différentes formes, toutefois pour des raisons d'ordre esthétique, notamment pour masquer le 3061698 5 longeron 13, il est généralement formé par une pièce en forme de U renversé. Selon le mode de réalisation préféré présenté sur la figure 1, une extrémité de ce profilé 17 en U présente un bord longitudinal intérieur 23 et l'autre extrémité un bord longitudinal extérieur 25. Ces deux bords 23, 25 forment ainsi des ailes qui 5 permettent de relier le profilé longitudinal auxiliaire 17 respectivement à une portion adjacente 27 de la portion inférieure 19 du côté de caisse 15 et au bord inférieur 29 du longeron 13, en l'occurrence de son profilé extérieur 5. Comme il est visible sur la figure 1, il résulte que l'orientation de cette pièce 17 en forme de U se traduit par la mise en place à proximité du bord longitudinal extérieur 25 de cette pièce d'un 10 renforcement 31 qui tient lieu de cuvette lorsque de l'eau pénètre dans le corps creux 21. La fixation du profilé longitudinal auxiliaire 17 en forme de U entre la portion inférieure 19 du côté de caisse 15 et les ailes latérales inférieures 10, 12 des profilés 5, 7 du longeron 13 est habituellement réalisée par des points de soudage continu 15 ou discontinu. De la colle ou du mastic peuvent être également appliqués au préalable à l'étape de soudage mais lorsque de l'eau stagne au niveau de la zone en forme de cuvette 31 cela a pour effet de corroder les points de soudure. La colle est alors altérée par la rouille résultante de cette corrosion et ceci a pour résultat de fragiliser la fixation du bord longitudinal extérieur 25 du profilé longitudinal auxiliaire 20 17 en forme de U avec la portion inférieure 19 du côté de caisse 15. Aussi pour éviter ce problème, le bord longitudinal extérieur 25 du profilé 17 en U est en fait fixé au bord longitudinal inférieur 33 de la portion adjacente 27 du côté de caisse 15 par une combinaison de collage et clinchage. Cet assemblage est réalisé dans la portion où les deux bords 25, 33 sont superposés. Il consiste ainsi dans un premier temps à 25 coller les deux bords 25, 33 et ensuite à les fixer par points de clinchage. L'étape de collage permet en fait de positionner et de pré-maintenir les deux bords 25, 33 superposés pour pouvoir appliquer les points de clinchage. Elle est réalisée de préférence de façon continue de manière à ce que la colle assure aussi un rôle d'étanchéité. L'étape de clinchage est un assemblage à froid qui est particulièrement 30 intéressant car les points de clinchage, à l'inverse des points de soudure, ne sont pas susceptibles d'être oxydés par la corrosion et donc de dégrader la colle entraînant une détérioration de la zone de fixation et une fragilisation du bas de 3061698 6 caisse 2. Pour cette raison, ce procédé d'assemblage par collage et clinchage est donc particulièrement intéressant pour protéger de la corrosion la liaison entre le bord longitudinal extérieur 25 du profilé longitudinal auxiliaire 17 en forme de U et le bord longitudinal inferieur 33 de la portion adjacente 27 de la portion inférieure 19 du 5 côté de caisse 15. Il est d'autant plus facile à mettre en oeuvre que les points de clinchage sont réalisés de préférence tous les 100mm afin d'assurer une bonne tenue des bords superposés 25, 33. Afin de limiter la stagnation d'eau sur les bords superposés 25, 33 du profilé longitudinal 17 en forme de U et de la portion adjacente 27 du côté de caisse 15, ces 10 bords 25, 33 peuvent être inclinés par rapport à l'horizontale. Cette inclinaison est très légère, l'angle d'inclinaison pouvant être compris par exemple entre 1°-20°. Cette inclinaison ne modifie donc en rien le profil en U du profilé 17. Pour les mêmes raisons d'évacuation d'eau, le profilé 17 en U peut avantageusement présenter une partie formant une gouttière 39. Cette dernière est 15 alors dans ce cas placée à proximité et en contre bas des bords superposés 25, 33 du profilé 17 et de la portion adjacente 27 du côté de caisse 15. La figure 2 est une vue en perspective et par en dessous de la partie inférieure d'un côté de caisse 15 assemblée à au profilé longitudinal auxiliaire 17 en forme de U renversé qui est lui-même également fixé au longeron 13. Comme illustré, ce profilé 20 longitudinal auxiliaire 17 est un profilé longitudinal qui est fixé entre la partie inférieure d'un côté de caisse 15 et le bord longitudinal extérieur du longeron 13. En l'occurrence sur cette figure 2 la liaison entre le bord longitudinal inférieur 33 (non visible) de la partie adjacente 27 du côté de caisse 15 et le bord longitudinal extérieur 25 (non visible) du profilé longitudinal auxiliaire 17, est représentée par une 25 flèche. Il est à noter par ailleurs que la paroi de fond 35 du U du profilé longitudinal 17 présente des orifices 37 sur une partie au moins de sa longueur mais ces orifices 37 n'ont pas un rôle d'évacuation d'eau, ils servent en effet uniquement à faciliter l'étape de cataphorèse du bas de caisse 2 du véhicule et ils sont ensuite rebouchés. Pour protéger la surface inférieure de la structure de bas de caisse 2 du véhicule 30 une couche anti-gravillonnage est également de préférence appliquée par défaut. Cette couche, qui renforce aussi indirectement l'étanchéité de la portion inférieure 19 du côté de caisse 15, est également appliquée sur la surface extérieure du profilé 3061698 7 longitudinal 17 en forme de U et donc sur la zone d'assemblage clincho-collée des bords 25, 33 mais pour des raisons de clarté elle n'a pas été représentée sur les figures 1 et 2. REVENDICATIONS1. Structure (1) de véhicule automobile, comprenant : - deux longerons (13) de bas de caisse (2) situés latéralement de part et d'autre du véhicule, respectivement ; - deux côtés de caisse (15) disposés latéralement de part et d'autre du véhicule, respectivement, et comprenant, chacun, une portion inférieure 19 fixée à un bord inférieur 29 du longeron (13) de bas de caisse (2) correspondant ; caractérisé en ce que pour au moins un des côtés de caisse (15), la portion inférieure (19) est formée par un profilé (17) longitudinal auxiliaire fixé à une portion adjacente (27) dudit côté de caisse (15) par une combinaison de collage et de clinchage. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le profilé (17) longitudinal auxiliaire comprend un bord longitudinal extérieur (25) superposé à un bord longitudinal inférieur (33) de la portion adjacente (27), la fixation par la combinaison de collage et clinchage étant entre lesdits bords (25, 33). 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les bords (25, 33) superposés du profilé (17) longitudinal auxiliaire et de la portion adjacente (27) du côté de caisse (15) présentent un profil transversal incliné par rapport à l'horizontale de manière à éviter une stagnation d'eau sur lesdits bords (25, 33). 4. Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que le profilé (17) longitudinal auxiliaire présente un profil transversal avec une partie formant une gouttière (39), ladite partie étant adjacente et en contre bas des bords superposés (25, 33) du profilé longitudinal auxiliaire et de la portion adjacente (27) du côté de caisse (15). 5. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le collage est continu le long des bords (25, 33) de manière à assurer une étanchéité à l'eau. 3061698 9 6. Structure selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le profilé (17) longitudinal auxiliaire comprend un bord longitudinal intérieur (23) fixé au bord inférieur (29) du longeron (13) de bas de caisse 2 correspondant. 7. Structure selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le 5 profilé (17) longitudinal auxiliaire présente une section transversale en U inversé. 8. Structure selon les revendications 2, 6 et 7, caractérisée en ce que le bord longitudinal intérieur (23) et le bord extérieur (25) du profilé (17) longitudinal auxiliaire forment des ailes, respectivement, aux deux extrémités du profilé 10 (17) en U inversé. 9. Structure selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite structure (1) comprend un toit et la portion adjacente (27) du côté de caisse (15) est d'un seul tenant et s'étend jusqu'au toit. 10. Procédé d'assemblage d'une structure (1) de caisse d'un véhicule, 15 caractérisé en ce que la structure est selon l'une des revendications 1 à 9 et la fixation entre le profilé (17) longitudinal auxiliaire et la portion adjacente (27) du côté de caisse (15) est réalisée par les deux étapes suivantes: a) collage ; suivi de b) clinchage. 20