Brevet FR3059061A1 — publié le 20180525

Assemblage de deux pièces de structure collées l'une à l'autre comprenant un espace de répartition de la colle Domaine de l'invention : La présente invention concerne un assemblage de deux pièces de structure présentant deux faces de fixation respectives collées l'une à l'autre. L'invention se rapport plus particulièrement à un véhicule automobile comprenant un élément de structure pourvu d'un tel assemblage. Etat de la technique : On connaît de tels assemblages collés dans lequel la quantité de colle est mal maitrisée. L'épaisseur de colle est un paramètre important déterminant jusqu'à la forme géométrique finale des pièces de structure ainsi assemblées. La colle est également mal répartie sur les faces à assemblées. En outre, dans le cas de pièces de structure ayant la forme de profilés, obtenues typiquement au travers d'une filière, on peut prévoir des formes en relief assurant un espace entre les pièces de structure à assembler, par contact du sommet du relief avec la face de fixation opposée afin de contrôler plus finement la quantité et la répartition de colle entre les faces de fixation. Cependant, ces reliefs obtenus également par la forme de la filière sont allongés suivant la direction longitudinale du profilé. Ces reliefs allongés sont donc inadaptés à des formes pliées notamment à angle droit de la pièce de structure. En outre, il est crucial de limiter au maximum les dimensions des reliefs (au moins parallèlement aux faces de fixation) afin de conserver un maximum de surface pour l'application de la colle et de garantir ainsi une fixation sûre et robuste. But de l'invention : L'invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précédents en proposant un assemblage de deux pièces de structure présentant deux faces de 3059061 2 fixation respectives collées l'une à l'autre, qui ménage une surface maximale pour l'application de la colle. Un tel assemblage doit de plus être adapté à des formes de pièces pliées, bien que pouvant être issues préalablement d'une filière (profilé). 5 Objet de l'invention : A cet effet, l'invention a pour objet un assemblage de deux pièces de structure présentant deux faces de fixation respectives collées l'une à l'autre, caractérisé en ce qu'au moins une première pièce de structure comporte sur sa face de fixation au moins un bossage ponctuel ménageant un espace entre les faces de fixation 10 collées, afin de contrôler la quantité et la répartition de colle entre les deux faces. La forme ponctuelle des bossages assure que les dimensions restent réduites au regard de la surface d'application de la colle sur chaque face de fixation. La colle est donc appliquée avec une épaisseur constance et de façon uniforme et homogène tout autour des bossages. La forme des bossages, typiquement en 15 portion de sphère, limite en outre le coût et la spécificité de l'outillage. Ces bossages sont adaptés à une zone d'extrémité pliée par rapport à un corps principal de la pièce de structure. Une telle zone pliée permet d'assurer une fixation et une reprise d'effort entre les pièces de structure, ici un longeron et une pièce connexe (absorbeur, traverse etc.). La fixation entre les pièces de structure 20 est réalisée par collage, et le cas échéant renforcée par des fixations positives à vis ou par boulonnage. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, - au moins deux bossages ponctuels sont répartis sur l'une et/ou l'autre des faces 25 de fixation collées de la première et de la deuxième pièce de structure, - chaque bossage a la forme générale d'une portion de sphère, définissant une intersection sensiblement circulaire avec la face de fixation considérée, - chaque bossage a une largeur mesurée parallèlement à la face de fixation, comprise entre 3 et 20 mm, 3059061 3 - chaque bossage a une hauteur mesurée perpendiculairement à la face de fixation, comprise entre 0,5 et 3 mm, en particulier une hauteur comprise entre 0,7 et 2,2 mm, - chaque bossage est obtenu par repoussement de la matière, en particulier par 5 emboutissage ou poinçonnage sans enlèvement de matière, - la face de fixation de la première et/ou deuxième pièces de structure comportant au moins un bossage ponctuel est située sur une paroi pilée et présentant un angle non nul par rapport à une direction longitudinale dans laquelle s'étend un corps principal de ladite première et/ou deuxième pièce de structure considérée, 10 - au moins l'une des pièces de structure est métallique et en particulier en aluminium ou alliage d'aluminium, L'invention a également pour objet un élément de structure d'un véhicule automobile, comprenant un assemblage ayant tout ou partie des caractéristiques 15 précédentes. L'invention a également pour objet un procédé de fabrication d'un assemblage ayant tout ou partie des caractéristiques ci-dessus, comprenant les étapes suivantes : 20 - approvisionnement d'une première et/ou d'une deuxième pièce de structure, - réalisation d'au moins un bossage ponctuel, par emboutissage ou poinçonnage, sur une face de fixation de la première et/ou deuxième pièce(s) de structure, - application de colle sur une face de fixation de la première et/ou deuxième pièce(s) de structure, 25 - application des faces de fixation l'une contre l'autre, avec appui de chaque bossage contre la face de fixation opposée. Exposé de l'invention : L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un 30 exemple non limitatif de l'invention, et à la lumière des dessins annexés sur lesquels : 3059061 4 - la figure 1 représente une vue partielle en perspective d'une pièce de structure d'un assemblage selon l'invention, la deuxième pièce de structure de l'assemblage n'étant pas représentée, - la figure 2 représente une vue transversale de la pièce de structure de la figure 1 5 au droit d'un bossage, - la figure 3 est une vue semblable à la vue de la figure 3 représentant des deux pièces de structures collées, au droit d'un bossage, et - la figure 4 représente une vue agrandie de la pièce de structure de la figure 2, au droit du bossage. 10 On a représenté à la figure 1 une vue partielle d'un élément de structure d'un véhicule automobile, comprenant une première pièce de structure 1, typiquement un longeron métallique, ici en aluminium ou alliage d'aluminium, sur lequel doit être assemblée une autre pièce de structure (non représentée à la figure 1), par 15 exemple une traverse, un élément additionnel de longeron etc. Cet élément de structure est donc constitué d'une première pièce de structure 1 et d'une deuxième pièce de structure 2, collées l'une à l'autre via des faces de fixation 11, 21 respectives. La deuxième pièce de structure 2 est représentée uniquement à la figure 3. Au moins une des pièces de structure 1, 2 est un profilé en aluminium. 20 L'autre pièce de structure peut également être un profilé ou un autre type de pièce, par exemple de tôlerie issue d'emboutissage. Cette deuxième pièce est également en aluminium dans l'exemple considéré, étant entendu qu'elle peut être réalisée dans un autre métal dans d'autres modes de réalisation de l'invention. L'assemblage est réalisé au moins en partie par collage des deux faces de fixation 25 11, 21. Une partie d'extrémité de la première pièce de structure 1 comporte un bord plié 12 sur lequel est située la face de fixation 11. Selon l'invention, la première pièce de structure 1 comporte sur sa face de fixation 11 au moins un bossage ponctuel 13 ménageant un espace E (figure 3) entre les faces de fixation 11, 21 collées, afin de contrôler la quantité et la répartition de 30 colle 3 entre les deux faces 11, 21. La colle est représentée en grisé sur la figure 3, entre les faces de fixation 11 et 21. L'expression « bossage ponctuel » signifie 3059061 5 que les bossages sont formés dans des zones localisées, ont des surfaces très réduites par rapport aux faces de fixation en vis-à-vis, et que ces bossages ont une forme périphérique fermée au sens où la surface de référence de la face de fixation entoure chaque bossage 13. 5 Dans l'exemple illustré, seule la face de fixation 11 de la première pièce de structure 1 comporte des bossages. Dans un autre mode de réalisation non illustré de l'invention, on peut prévoir que les bossages soient répartis sur les deux faces de fixation, de façon décalée les uns par rapport aux autres lorsque les faces de fixations sont accolées. 10 Selon l'invention, au moins deux bossages ponctuels 13 sont répartis sur l'une et/ou l'autre des faces de fixation 11, 21 collées de la première 1 et de la deuxième 2 pièce de structure. Chaque bossage 13 a la forme générale d'une portion de sphère, définissant une intersection sensiblement circulaire avec la face de fixation 11 considérée. 15 Chaque bossage 13 a une largeur D mesurée parallèlement à la face de fixation 11, qui est typiquement comprise entre 3 et 20 mm. Cette largeur D correspond dans l'exemple présenté au diamètre de la forme circulaire du bossage 13. Chaque bossage 13 a une hauteur H mesurée perpendiculairement à la face de fixation 11, qui est typiquement comprise entre 0,5 et 3 mm. De préférence, la 20 hauteur H est comprise entre 0,7 et 2,2 mm. Chaque bossage 13 est obtenu par repoussement de la matière, en particulier par emboutissage ou poinçonnage sans enlèvement de matière. Comme représenté aux figures 2 à 4, le bossage 13 formé sur la face de fixation 11 coïncide typiquement avec une empreinte creuse sur la face opposée de la pièce de 25 structure, marquant la zone dans laquelle la matière a été repoussée. La face de fixation 11 de la première 1 et/ou deuxième 2 pièces de structure comportant au moins un bossage ponctuel est située sur un bord ou une paroi pilée 12 et présentant un angle non nul par rapport à une direction longitudinale X dans laquelle s'étend un corps principal de ladite première et/ou deuxième pièce 30 de structure 1 considérée. Dans l'exemple illustré, le pliage est à angle droit (angle de 90° par rapport à la direction longitudinale X. 3059061 6 Comme indiqué, l'assemblage de la première et de la deuxième pièce de structure 1, 2 comprend des faces de fixation 11, 21 collées l'une à l'autre. Le collage est particulièrement adapté à des pièces de structure en aluminium ou alliage d'aluminium, ou lorsque l'une de ces pièces uniquement est dans l'un de ces 5 matériaux tandis que l'autre pièce de fixation est dans un autre matériau. Des moyens de fixations complémentaires (non représentés) par vissage ou boulonnage peuvent être prévus pour l'assemblage de la première 1 et de la deuxième 2 pièce de structure. 10 L'invention porte également sur un procédé de fabrication d'un assemblage défini précédemment, le procédé comprenant les étapes suivantes : - approvisionnement d'une première 1 et/ou d'une deuxième 2 pièce de structure, - réalisation d'au moins un bossage ponctuel 13, par emboutissage ou poinçonnage, sur une face de fixation 11, 21 de la première 1 et/ou deuxième 15 pièce(s) 2 de structure, - application de colle 3 sur une face de fixation 11 de la première 1 et/ou deuxième 2 pièce(s) de structure, - application des faces de fixation 11, 21 l'une contre l'autre, avec appui de chaque bossage 13 contre la face de fixation opposée. 20 Ces étapes peuvent être entrecoupées d'autres étapes intermédiaires non décrites ici. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes ou variantes de réalisation 25 décrits précédemment et comprends tous les équivalents techniques de ces moyens. REVENDICATIONS1. Assemblage de deux pièces de structure (1, 2) présentant deux faces de fixation (11, 21) respectives collées l'une à l'autre, caractérisé en ce qu'au moins une première pièce de structure (1) comporte sur sa face de fixation (11, 21) au moins un bossage ponctuel (13) ménageant un espace (E) entre les faces de fixation (11, 21) collées, afin de contrôler la quantité et la répartition de colle entre les deux faces (11, 21). 2. Assemblage selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'au moins deux bossages ponctuels (13) sont répartis sur l'une et/ou l'autre des faces (11, 21) de fixation collées de la première et de la deuxième pièces de structure (1, 2). 3. Assemblage selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que chaque bossage (13) a la forme générale d'une portion de sphère, définissant une intersection sensiblement circulaire avec la face de fixation (11, 21) considérée. 4. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 20 caractérisé en ce que chaque bossage (13) a une largeur (D) mesurée parallèlement à la face de fixation (11), comprise entre 3 et 20 mm. 5. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bossage (13) a une hauteur (H) mesurée 25 perpendiculairement à la face de fixation (11), comprise entre 0,5 et 3 mm, en particulier une hauteur comprise entre 0,7 et 2,2 mm. 6. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque bossage (13) est obtenu par repoussement de la 30 matière, en particulier par emboutissage ou poinçonnage sans enlèvement de matière. 3059061 8 7. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la face de fixation (11, 21) de la première et/ou deuxième pièces de structure (1, 2) comportant au moins un bossage ponctuel (13) est 5 située sur une paroi pilée (12) et présentant un angle non nul par rapport à une direction longitudinale (X) dans laquelle s'étend un corps principal (14) de ladite première et/ou deuxième pièce de structure (1, 2) considérée. 8. Assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes, 10 caractérisé en ce qu'au moins l'une des pièces de structure (1, 2) est métallique et en particulier en aluminium ou alliage d'aluminium. 9. Elément de structure d'un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un assemblage selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15 10. Procédé de fabrication d'un assemblage selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : - approvisionnement d'une première et/ou d'une deuxième pièce de structure (1, 2), - réalisation d'au moins un bossage ponctuel (13), par emboutissage ou poinçonnage, sur une face de fixation (11, 21) de la première et/ou deuxième pièce(s) de structure (1, 2), - application de colle (3) sur une face de fixation (11, 21) de la première et/ou deuxième pièce(s) de structure (1, 2), - application des faces de fixation (11, 21) l'une contre l'autre, avec appui de chaque bossage (13) contre la face de fixation opposée.