Brevet FR3052415A1 — publié le 20171215

Procédé de fabrication d'une structure interne de véhicule, structure interne correspondante L'invention concerne en général la fabrication de structures internes de véhicule comportant des dispositifs de sécurité à coussin gonflable. Plus précisément, l'invention concerne selon un premier aspect, un procédé de fabrication d'une structure interne de véhicule, le procédé étant du type comprenant les étapes suivantes : - se procurer un panneau rigide ayant une face interne et une face externe ; - se procurer un dispositif de sécurité pourvu d'un canal de tir présentant une ouverture de déploiement d'un coussin gonflable, d'un couvercle lié au canal de tir et obturant l'ouverture, et d'une collerette entourant l'ouverture et faisant saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir. La fixation du dispositif à la face interne du panneau rigide pose problème quand la zone de ce panneau destinée à recevoir le couvercle et la collerette n'est pas plane. En effet, il est difficile avec une telle configuration d'effectuer une soudure par vibrations linéaires, les reliefs du panneau rigide interférant avec le déplacement du dispositif de sécurité. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer un procédé de fabrication qui soit utilisable même quand la zone du panneau rigide destinée à recevoir le dispositif de sécurité n'est pas rigoureusement plane. A cette fin, l'invention porte sur un procédé de fabrication du type précité, caractérisé en ce que le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - soudage par vibrations du couvercle sur une zone plane de la face interne du panneau rigide ; - fixation de la collerette en une pluralité de points de fixation distincts les uns des autres à une zone en relief de la face interne, formant un relief par rapport à la zone plane. Le soudage par vibration du couvercle sur la zone plane de la face interne du panneau rigide ne pose pas de problème, du fait de l'absence de relief dans cette zone. La collerette, dont une partie est destinée à être fixée à la zone en relief, est fixée par le biais de plusieurs points distincts, ce procédé étant beaucoup plus facile à mettre en oeuvre qu'un procédé de soudage par vibrations dans la zone en relief. En effet, déplacer la collerette dans un plan parallèle à la zone plane pour effectuer un soudage à la zone en relief par vibrations serait une opération excessivement difficile à mettre en oeuvre, voire complètement impossible à réaliser. Le fait d'utiliser un mode de fixation 3052415 2 différent de celui utilisé pour le couvercle rend cette fixation possible. Une fixation par points est bien adaptée à la fixation sur une zone en relief. Le procédé de fabrication peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérée(s) individuellement ou selon toutes les 5 combinaisons techniquement possibles : - la collerette est fixée à la zone en relief par des points de soudure par ultrasons. - la collerette est fixée à la zone en relief par des bouterolles. - les points de fixation sont rassemblés sur une portion de la collerette s'étendant sur moins de 25% de la périphérie de l'ouverture ; 10 - les points de fixation sont rassemblés sur une portion de la collerette comprenant une zone interne jouxtant le canal de tir et une zone de bord liée à la zone interne par une ligne flexible, les points de fixations étant portés par la zone de bord ; - les points de fixation sont disposés selon une ligne sensiblement parallèle à la ligne flexible, et sont espacés les uns des autres ; 15 - le dispositif de sécurité comprend des nervures de rigidification solidarisant la zone interne au canal de tir ; - la zone en relief comprend un voile central qui s'étend selon un plan incliné par rapport à la zone plane ; et - la zone en relief s'étend, à partir de la zone plane, vers l'extérieur du canal de tir 20 et, considérant un axe normal à la zone plane, suivant une direction axiale opposée au canal de tir. Selon un second aspect, l'invention porte sur une structure interne de véhicule, la structure interne comprenant: - un panneau rigide ayant une face interne et une face externe ; 25 - un dispositif de sécurité pourvu d'un canal de tir présentant une ouverture de déploiement d'un coussin gonflable, d'un couvercle lié au canal de tir et obturant l'ouverture, et d'une collerette entourant l'ouverture et faisant saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir ; le couvercle étant soudé par vibrations sur une zone plane de la face interne du panneau 30 rigide ; et la collerette étant fixée en une pluralité de points de fixation distincts les uns des autres à une zone en relief de la face interne, formant un relief par rapport à la zone plane. La structure interne est prévue pour être fabriquée conformément au procédé ayant les caractéristiques ci-dessus. 35 Inversement, le procédé de fabrication est particulièrement adapté pour la fabrication de la structure interne ci-dessus. 3052415 3 Selon un troisième aspect, l'invention porte sur un véhicule comprenant une structure interne ayant les caractéristiques ci-dessus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence 5 aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une vue en perspective de la structure interne de l'invention, une fois le dispositif de sécurité fixé sur la face interne du panneau rigide ; et - la figure 2 est une vue en coupe de la structure interne de la figure 1, prise selon les flèches Il de la figure 1. 10 La structure interne 1 représentée sur la figure 1 est destinée à être implantée à l'intérieur d'un véhicule, typiquement d'un véhicule automobile tel qu'une voiture ou un camion. Elle est destinée à être plus spécialement implantée dans l'habitacle du véhicule. Par exemple, cette structure interne est une planche de bord. En variante, c'est 15 une autre structure interne, équipée d'un dispositif de sécurité à coussin gonflable. Comme visible sur les figures 1 et 2, la structure interne 1 comporte un panneau rigide 3 et un dispositif de sécurité à coussin gonflable 5. Le panneau rigide 3 est une pièce en matière plastique, de forme complexe. Elle est non plane, et comporte ainsi des zones de relief. Elle définit la forme de la surface 20 visible de la structure interne, et fait partie typiquement de la coiffe quand la structure interne est une planche de bord. Typiquement, le panneau rigide 3 est une pièce injectée, par exemple en polypropylène , éventuellement chargé en matière minérale ou en fibres naturelles. Le panneau rigide 3 présente une face interne 7 tournée vers l'intérieur de la 25 structure interne 1 et une face externe opposée 9 à la face interne 7, destinée à être tournée vers l'habitacle du véhicule. Le dispositif de sécurité est rapporté sur la surface interne 7. Le dispositif de sécurité 5 comporte un canal de tir 11 présentant une ouverture 13 prévue pour le déploiement d'un coussin gonflable, un couvercle 15 lié au canal de tir 11, 30 et une collerette 17 entourant l'ouverture 13. Le canal de tir 11 est une pièce tubulaire, ayant une section droite de toute forme adaptée. Dans l'exemple représenté, le canal de tir a une section rectangulaire à angle arrondi. L'ouverture 13 est située à une extrémité du canal de tir 11. 3052415 4 Typiquement, un coussin gonflable non représenté est rigidement fixé à une autre extrémité du canal de tir, opposée à l'ouverture 13. Il est fixé par le biais d'orifices 18 ménagés dans le canal de tir 11 et visibles sur la figure 1. En variante, le canal de tir est une partie d'un logement de réception du coussin 5 gonflable, et correspond typiquement à la paroi latérale périphérique de ce logement. Le canal de tir participe au guidage du coussin gonflable lors de son déploiement. Le couvercle 15 obture normalement l'ouverture 13. Dans l'exemple représenté, le couvercle 15 est lié au canal de tir 11 par une ligne de faiblesse 19. Le couvercle 15 s'étend dans l'ouverture 13. Il est sensiblement plat, et s'étend 10 dans l'exemple représenté dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'axe central C du canal de tir. La collerette 17 fait saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir 11. Elle s'étend à partir de l'extrémité du canal de tir 11 délimitant l'ouverture 13. Elle s'étend typiquement sur toute la périphérie de l'ouverture 11. 15 Typiquement, le canal de tir 11, le couvercle 13 et la collerette 17 sont venus d'injection. Ces différentes pièces sont réalisées dans un matériau relativement plus souple que le panneau rigide, par exemple en EPDM. Comme visible notamment sur la figure 2, le couvercle 15 est soudé par vibrations sur une zone plane 21 de la face interne 7 du panneau rigide. 20 Typiquement, la zone plane 21 est entièrement plane, et s'étend perpendiculairement à l'axe central C. Typiquement, le couvercle 15 est soudé sur la zone plane 21 par un procédé de soudage par vibrations linéaires. Pour ce faire, une surface extérieure 23 du couvercle 15 porte une pluralité de nervures rectilignes 25, parallèles les unes aux autres. La surface 25 extérieure 23 est plaquée contre la surface plane 21 et soudée à celle-ci par le biais des nervures 25, comme expliqué plus loin. Par ailleurs, la collerette 17 est fixée en une pluralité de points de fixation 27 distincts les uns des autres à une zone en relief 29 de la face interne 7. Plus précisément, et comme visible sur la figure 1, la face interne 7 présente 30 plusieurs zones en relief 29, 31, 33 entourant la zone plane, de trois côtés dans l'exemple représenté. La zone en relief 29 est tournée vers la gauche de la figure 1, la zone en relief 31 vers le bas, et la zone en relief 33 vers la droite de la figure 1. La zone en relief 29 a une forme allongée suivant une direction principale P1. La direction principale P1 est sensiblement parallèle à un côté 35 du canal de tir, ou forme un 35 angle inférieur à 30° avec le côté 35 du canal de Ir tourné vers la zone en relief 29. 3052415 5 Les zones en relief 31 et 33 sont quant à elles allongées suivant des directions principales P2, P3 respectives, les zones en relief 29, 31, 33 formant ensemble un U autour de la zone plane 21. Comme il apparaît sur les figures 1 et 2, la zone en relief 29 s'étend, à partir de la 5 zone plane 21, vers l'extérieur du canal de tir et, en considérant un axe normal à la zone plane 21, suivant une direction axiale opposée au canal de tir 11. L'axe normal à la zone plane 21 correspond sensiblement à l'axe central C du canal de tir. En d'autres termes, si on suit la zone en relief 29 à partir de la zone plane 21, 10 dans un plan perpendiculaire à la direction principale P1, on s'éloigne, suivant l'axe normal, du canal de tir 11. Ainsi, et comme visible sur la figure 2, la zone plane 21 constitue sur la face interne 7 une zone en saillie, jouxtée par une zone en creux 37. La zone en relief 29 constitue la transition entre la zone plane 21 et la zone en creux 37 et raccorde l'une à 15 l'autre. Elle constitue une marche entre ces deux zones. La zone en relief 29, considérée en coupe perpendiculairement à la direction P1, présente un voile central qui s'étend sensiblement dans un plan P' incliné par rapport à la zone plane 21. Ce plan P' forme avec la zone plane un angle a non nul, l'angle a étant typiquement supérieur à 25°. Le voile central est raccordé par des portions arquées à la 20 zone plane 21 et à la zone en creux 37. Les points de fixation 27 sont rassemblés sur une portion 39 de la collerette s'étendant sur moins de 25% de la périphérie de l'ouverture 13 (figure 1). Cette portion 39 comporte de préférence une zone interne 41 jouxtant le canal de tir 11 et une zone de bord 43 liée à la zone interne 41 par une ligne flexible 45. Les points 25 de fixation 27 sont portés par la zone de bord 43. Comme visible sur figure 2, la ligne flexible 45 est typiquement une ligne de moindre épaisseur de matière, et forme par exemple une charnière film entre la zone de bord 43 et la zone interne 41. Ainsi, il est possible de faire pivoter la zone de bord 43 par rapport à la zone interne 41, de manière à plaquer la zone de bord 43 contre la zone en 30 relief 29 et faciliter la fixation de la collerette 17 à la zone en relief 29. La ligne flexible 45 est sensiblement parallèle à la direction principale P1. Elle est ainsi sensiblement parallèle à la ligne le long de laquelle la zone en relief 29 se raccorde à la zone plane 21. Cette ligne est référencée 47 sur la figure 2. Considérée en coupe perpendiculairement à la direction principale P1, la portion 35 39 présente une section de forme identique ou sensiblement identique à celle de la zone en relief 29. 3052415 6 Si on définit une direction P4 perpendiculaire à la fois à l'axe central C et à la direction principale P1, alors la portion 39 correspond à toute la partie de la collerette 17 faisant saillie suivant la direction P4 au-delà de l'ouverture 13. La zone de bord 43 constitue la partie de la portion 39 la plus éloignée de 5 l'ouverture 13. Dans l'exemple représenté, la zone de bord 43 présente une forme allongée parallèlement à la ligne flexible 45. Les points de fixation 27 sont disposés selon une ligne sensiblement parallèle à la ligne flexible 45 et sont espacés les uns des autres, de préférence régulièrement espacés 10 les uns des autres. Dans l'exemple représenté, la zone de bord 39 porte trois points de fixation 27, mais peut porter un nombre différent de points de fixation : par exemple seulement deux points de fixation, ou quatre points de fixation ou plus de quatre points de fixation. Les points de fixation 27 sont typiquement des points de soudure par ultrasons. En 15 variante, ce sont des bouteroles ou ce sont des points de fixation de tout autre type adapté. Par ailleurs, on notera que le dispositif de sécurité 5 est pourvu d'une pluralité de nervures de rigidification 47 solidarisant la zone interne 41 au canal de tir 11 (figure 2). Les nervures 47 sont parallèles les unes aux autres, et sont triangulaires dans l'exemple 20 représenté. Elles s'étendant dans des plans respectifs, sensiblement perpendiculaires à la direction principale P1. Comme le montre la figure 2, la collerette 17 comporte également des portions planes 49, plaquées contre la zone plane 21 de la face interne. Elle comporte par exemple une ou plusieurs autres portions telles que les portions 51, 53, qui sont plaquées 25 contre une autre zone en relief de la face interne, par exemple la zone 31 ou la zone 33. Dans l'exemple représenté, les portions 51, 53 ne portent pas de point de fixation de la collerette au panneau rigide, mais cela n'est pas exclus dans une variante de réalisation Comme visible sur la figure 1, la face interne 7 présente des nervures de positionnement 55 contre lesquels la collerette 17 vient en butée suivant la direction 30 principale P1. Elle comporte encore une autre butée 57 contre laquelle la collerette vient en butée suivant la direction P4. Les butées 55, 57 permettent de caler la position du dispositif de sécurité suivant les directions P1 et P4. Il est à noter que, selon une variante de réalisation, la face interne 7 porte un relief de calage coopérant avec la portion 53 de la collerette, permettant de caler le dispositif de sécurité en position suivant la direction 35 P4. 3052415 7 Le procédé de fabrication d'une structure interne selon l'invention va maintenant être détaillé. Le procédé comprend les étapes suivantes : - se procurer un panneau rigide 3 ayant une face interne 7 et une face externe 9 ; 5 - se procurer un dispositif de sécurité 5 pourvu d'un canal de tir 11 présentant une structure 13 de déploiement d'un coussin gonflable, d'un couvercle 15 lié au canal de tir 11 et obturant l'ouverture 13, et d'une collerette 17 entourant l'ouverture 13 et faisant saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir 11 ; - souder par vibrations le couvercle 15 sur une zone plane 21 de la face interne 7 10 du panneau rigide ; - fixer la collerette 17 en une pluralité de points de fixation 27 distincts les uns des autres à une zone en relief 29 de la face interne 7, formant un relief par rapport à la zone plane 21. Typiquement, le panneau rigide 3 est comme décrit plus haut. 15 De même, le dispositif de sécurité 5 est typiquement conforme à la description qui en a été faite plus haut. Le couvercle 13 porte sur sa face 23 des nervures 25, qui sont toutes parallèles les unes aux autres et parallèles à une direction de déplacement. Pour réaliser l'étape de soudage par vibrations, le couvercle 13 est mis en appui 20 contre la zone plane 21. Plus précisément, les nervures 25 sont pressées contre la zone plane 21, et le dispositif de sécurité est déplacé selon un mouvement alternatif, parallèlement à la direction de déplacement. Ceci a pour effet de créer un échauffement, résultant du frottement des nervures 25 sur la zone plane 21. Cet échauffement fait fondre en tout ou partie le matériau constituant les nervures 25. On interrompt ensuite le 25 mouvement de déplacement du dispositif de sécurité par rapport au panneau rigide. Une fois le matériau fondu refroidi, celui-ci créée une liaison entre le couvercle 15 et la zone plane 21. Le sens et l'amplitude des déplacements du dispositif de sécurité par rapport au panneau rigide sont choisis pour qu'il n'y ait pas d'interférence entre la collerette 17 et la zone en relief 29. 30 Ainsi, le couvercle 15 est de préférence soudé par vibrations linéaires à la zone plane 21. L'étape de fixation de la collerette 17 intervient après l'étape de soudage du couvercle 15. Un outil de soudage, comportant typiquement autant de têtes de soudage que de 35 points de soudure à réaliser, exerce une pression sur la zone de bord 43 de manière à plaquer celle-ci contre la zone en relief 29. Cette zone de bord 43 pivote par rapport à la 3052415 8 zone interne 41 autour de la ligne flexible 45. Une fois la zone de bord 43 plaquée contre la zone en relief 29, les têtes de soudage créent les points de soudure. Comme indiqué plus haut, le soudage est typiquement un soudage par ultrasons. En variante, les points de fixation sont obtenus par bouterolage ou tout autre 5 procédé adapté. Il est à noter que les points de fixation peuvent être réalisés de manière concomitante avec d'autres points de fixation, permettant de fixer d'autres organes de la structure interne au panneau rigide. Le procédé de fabrication décrit ci-dessus s'adapte à toutes sortes de zones en 10 relief, ayant des formes différentes de celles décrites ci-dessus. Il est à noter que la face externe du panneau rigide présente des reliefs similaires à ceux de la face interne, le panneau rigide étant en effet une structure d'épaisseur sensiblement constante. Le procédé de fabrication décrit ci-dessus est bien adapté à la fixation d'un 15 dispositif de sécurité en un matériau relativement souple et flexible, sur un panneau rigide en un matériau relativement plus dur. 20 25 REVENDICATIONS1.- Procédé de fabrication d'une structure interne (1) de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes : - se procurer un panneau rigide (3) ayant une face interne (7) et une face externe (9); - se procurer un dispositif de sécurité (5) pourvu d'un canal de tir (11) présentant une ouverture (13) de déploiement d'un coussin gonflable, d'un couvercle (13) lié au canal de tir (11) et obturant l'ouverture (13), et d'une collerette (17) entourant l'ouverture (13) et faisant saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir (11) ; caractérisé en ce que le procédé comprend en outre les étapes suivantes : - soudage par vibrations du couvercle (15) sur une zone plane (71) de la face interne (7) du panneau rigide (3) ; - fixation de la collerette (17) en une pluralité de points de fixation (27) distincts les uns des autres à une zone en relief (29) de la face interne (7), formant un relief par rapport à la zone plane (21). 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la collerette (17) est fixée à la zone en relief (29) par des points de soudure par ultrasons. 3.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la collerette (17) est fixée à la zone en relief (29) par des bouterolles. 4.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les points de fixation (27) sont rassemblés sur une portion (39) de la collerette (17) s'étendant sur moins de 25% de la périphérie de l'ouverture (13). 5.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les points de fixation (27) sont rassemblés sur une portion (39) de la collerette (17) comprenant une zone interne (41) jouxtant le canal de tir (11) et une zone de bord (43) liée à la zone interne (41) par une ligne flexible (45), les points de fixations (27) étant portés par la zone de bord (43). 6.- Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que les points de fixation (27) sont disposés selon une ligne sensiblement parallèle à la ligne flexible (45), et sont espacés les uns des autres. 7.- Procédé selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que le dispositif de sécurité (5) comprend des nervures (47) de rigidification solidarisant la zone interne (41) au canal de tir (11). 3052415 10 8.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone en relief (29) comprend un voile central qui s'étend selon un plan incliné par rapport à la zone plane (21). 9.- Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 5 en ce que la zone en relief (29) s'étend, à partir de la zone plane (21), vers l'extérieur du canal de tir (11) et, considérant un axe normal à la zone plane (21), suivant une direction axiale opposée au canal de tir (11). 10.- Structure interne de véhicule, la structure interne (1) comprenant: - un panneau rigide (3) ayant une face interne (7) et une face externe (9); 10 - un dispositif de sécurité (5) pourvu d'un canal de tir (11) présentant une ouverture (13) de déploiement d'un coussin gonflable, d'un couvercle (15) lié au canal de tir (11) et obturant l'ouverture (13), et d'une collerette (17) entourant l'ouverture (13) et faisant saillie vers l'extérieur à partir du canal de tir (11) ; le couvercle (15) étant soudé par vibrations sur une zone plane (21) de la face 15 interne (7) du panneau rigide (3) ; et la collerette (17) étant fixée en une pluralité de points de fixation distincts (27) les uns des autres à une zone en relief (29) de la face interne (7), formant un relief par rapport à la zone plane (21). 20 25