Brevet FR3092293A1 — publié le 20200807

Description Titre de l'invention : Elément de toit pour rigidifier le toit d'un véhicule Domaine technique [0001] [0002] La présente invention concerne un élément de toit et en particulier un panneau intérieur de plafond pour un toit de véhicule pour améliorer la rigidité dudit toit. Etat de la technique [0003] Il est bien connu que, dans le domaine de l'automobile, les constructeurs cherchent à diminuer le poids total de leurs véhicules afin d'en réduire la consommation énergétique et d'en abaisser le coût de revient. Ces efforts d'allègement portent en priorité sur les pièces métalliques de carrosserie car elles contribuent significativement au poids total des véhicules. [0004] En particulier, ces efforts d'allègement portent sur le pavillon de toit des véhicules dans la mesure où sa surface est grande et où il ne constitue pas une pièce structurante ou de sécurité en cas de chocs frontal ou latéral. Ainsi, la réduction permanente de l'épaisseur de la tôle métallique du pavillon de toit a conduit à fabriquer des pavillons de toit de moins en moins rigides, extrêmement souples et déformables. Les pavillons de toit présentent désormais une déformation systématique et visible à l'oeil nu, cette déformation étant accentuée par la brillance et le glacis surfacique de la peinture appliquée sur l'extérieur des pavillons. [0005] Par ailleurs, la réduction de l'épaisseur des pavillons de toit métalliques a également amplifié les phénomènes de résonances vibratoires du pavillon, engendrés pour l'essentiel par la transmission par voie « solidienne » de vibrations dues au roulage et au groupe moteur du véhicule. [0006] Afin de remédier à ces inconvénients, on a déjà imaginé des dispositifs dits rai- disseurs de toit permettant de limiter la déformation des pavillons de toit et de réduire les vibrations. [0007] C'est le cas notamment de la demande de brevet français FR 2 299 964 qui décrit un procédé de fabrication de panneaux en forme à base de carton et de mousse. Le procédé consiste à asperger avec une solution d'élastomère, l'une des faces d'une plaque de carton et d'une plaque de mousse, à poser la face non aspergée de la plaque de mousse sur celle aspergée de la plaque de carton, à mettre en place sur la face aspergée de la mousse, le recouvrement de finition, à retourner le sandwich ainsi formé pour permettre dans l'opération suivante, l'aspersion de la face vierge de la plaque de carton avec la solution d'élastomère, à déposer sur cette face enduite des bandes ou une 2 plaque de mousse et à mettre cet ensemble dans un moule dans lequel le panneau sera embouti à la forme désirée, et maintenu dans cette forme grâce à la polymérisation de la solution d'élastomère. [0008] Cc type de panneau, outre le coût de fabrication trop élevé, ne procure pas une ab- sorption suffisante des vibrations notamment. [0009] De nombreuses autres solutions ont été imaginées. On connait notamment des éléments de toit, raidisseurs, décrits dans les demandes de brevet JP10071646, DE 19702581, JP8332904 et EP 1 298 034. [0010] Tous ces éléments de toit présentent l'inconvénient d'être onéreux à fabriquer et/ou induisent un temps de montage trop long grevant le coût de fabrication du véhicule. [0011] La solution la plus fréquemment mise en oeuvre à l'heure actuelle consiste à d'abord coller une ou plusieurs plaques dites IFF, selon l'acronyme de « Insonorisant Fusible en Feuille » sur la paroi intérieure du pavillon de toit, puis à rapporter, par collage superposé, un raidisseur en carton rigide sur le pavillon. Le collage du carton est réalisé par des adhésifs double face mousse épais permettant de résorber le jeu dimensionnel délimité par l'épaisseur des plaques IFF. [0012] Malgré cette précaution, la limitation de la pression de la plaque IFF sur le pavillon est aléatoire et ne permet pas de garantir une absence totale de déformation du pavillon. [0013] Par ailleurs, en raison d'un volume d'air confiné important entre le pavillon et le raidisseur en carton, les bruits de tambourinement des gouttes de pluie sur le pavillon sont amplifiés, l'espace d'air interstitiel agissant comme une caisse de résonance acoustique. [0014] De plus, ce type de solution procure un surcoût substantiel en terme de main d'ceuvre et en temps d'occupation de la ligne de montage ce qui grève le coût de fabrication du véhicule. En effet, l'opérateur en bord de ligne de montage doit d'abord positionner précisément, puis coller les plaques IFF sur le pavillon de toit. Ensuite, il doit peler manuellement et individuellement les films protecteurs anti-adhérents de toutes les bandes d'adhésif double face préalablement collées sur le carton raidisseur. Il est bien connu que ces opérations d'amorçage, puis de décomplexage du film protecteur d'un adhésif double face mousse sont fastidieuses et délicates. Les risques inhérents à l'enlèvement d'un film protecteur d'une bande d'adhésif double face mousse sont le décollement local de la bande adhésive du carton, la déchirure partielle de la mousse et la pollution de l'adhésif. [0015] Afin de remédier à ces inconvénients, on a déjà imaginé des éléments de toit à base de carton ondulé. C'est le cas notamment des demandes de brevet français FR 3 011 519 et FR 3 012 105 déposées par la demanderesse. [0016] Le document FR 3 011 519 décrit un élément de toit, en particulier un panneau 3 intérieur de plafond pour un toit de véhicule, pour améliorer la rigidité dudit toit comportant une pièce en carton ondulé et au moins une pièce apte à absorber les vibrations, ladite pièce amortissante étant solidaire de la pièce en carton ondulé. Ladite pièce est obtenue dans du carton ondulé à double cannelure dans lequel est formé au moins un creux, ladite pièce amortissante s'étendant dans ledit creux de telle sorte que la face supérieure de ladite pièce amortissante affleure la face supérieure de la pièce en carton ondulé. Afin d'assurer la fixation de l'élément de toit sur le pavillon de toit, la pièce en carton ondulé comporte une pluralité de bandes d'adhésif sensible à la pression déposées sur la face supérieure de ladite pièce en carton ondulé et sur la paroi de fond du creux recevant la pièce amortissante. Ladite pièce amortissante présente un grammage surfacique compris entre 4 et 15 Kg/m2 et consiste en une plaque de masse lourde bitumeuse. [0017] Le document FR 3 012 105 décrit également un panneau raidisseur pour panneau galbé en tôle. Ledit panneau raidisseur est obtenu dans du carton ondulé à double cannelure et comprend une série de découpes parallèles traversant partiellement l'épaisseur du panneau en carton depuis la face supérieure du panneau en carton et une série de bandes adhésives recouvrant respectivement lesdites découpes parallèles. Ces découpes parallèles permettent de conférer au panneau raidisseur une souplesse telle que cc dernier peut, lors de son application contre le panneau en tôle, s'adapter à la surface galbée de celui-ci sans créer de déformation. [0018] Toutefois, ce type d'élément de toit présente l'inconvénient de ne pas se conformer suffisamment sur des toits dont la concavité est importante, les bandes adhésives limitant fortement l'effet des découpes. Présentation de l'invention [0019] L'un des buts de l'invention est donc dc remédier à au moins un de ces inconvénients en proposant un élément de toit de conception simple procurant une limitation efficace des vibrations, des bruits de tambourinement des gouttes de pluie et des déformations, ainsi qu'un montage rapide et aisé en se conformant au galbe du toit du véhicule. [0020] A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un élément de toit, en par- ticulier panneau intérieur de plafond pour un toit de véhicule, pour améliorer la rigidité dudit toit comportant une pièce en carton ondulé, comprenant au moins une couverture supérieure, au moins une cannelure et une couverture inférieure ; ledit élément de toit est remarquable en ce que la pièce en carton ondulé comporte une série de découpes traversant partiellement l'épaisseur de la pièce en carton ondulé et formée depuis la couverture inférieure de ladite pièce en carton ondulé afin de permettre un pliage plus aisé de l'élément de toit lors de la mise en place dudit élément de toit. [0021] De préférence, lesdites découpes sont parallèles et régulièrement espacées. 100221 Selon une variante d'exécution, ladite pièce en carton ondulé comporte une première série de découpes parallèles traversant partiellement l'épaisseur de la pièce en carton ondulé et une seconde série de découpes parallèles traversant partiellement l'épaisseur de la pièce en carton ondulé, lesdites découpes de la seconde série de découpes parallèles s'étendant perpendiculairement aux découpes de la première série de découpes. [0023] De préférence, lesdites lignes dc découpe sont parallèles aux cannelures. [0024] Par ailleurs, la pièce en carton ondulé comporte une pluralité de bandes d'adhésif sensible à la pression déposées sur la couverture supérieure de ladite pièce en carton ondulé. [0025] Selon une variante d'exécution, la pièce en carton ondulé est obtenue dans du carton simple cannelure. [0026] Selon une autre variante d'exécution, la pièce en carton ondulé est obtenue dans du carton double cannelure constitué d'une couverture supérieure, une cannelure supérieure, une couverture médiane, une cannelure inférieure et une couverture inférieure. [0027] De manière avantageuse, l'élément de toit comprend au moins un creux formé dans au moins la cannelure supérieure et dans lequel est positionné au moins une pièce amortissante de telle sorte que la face supérieure dc ladite pièce amortissante affleure la face supérieure de la pièce en carton ondulé. [0028] Ladite face supérieure dc la pièce amortissante comporte avantageusement une couche d'un adhésif sensible à la pression. [0029] Ladite la pièce amortissante présente, de préférence, un grammage surfacique compris entre 4 et 15 Kg/m2, consiste en une plaque de masse lourde bitumeuse et comporte des charges minérales et/ou des charges magnétiques. Brève description des dessins [0030] D'autres avantages et caractéristiques ressortiront mieux de la description qui va suivre dc plusieurs variantes d'exécution, données à titre d'exemples non limitatifs, de l'élément de toit conforme à l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels : [fig.1 J la figure I est une vue en perspective d'un élément dc toit suivant l'invention positionné sur un pavillon de toit d'un véhicule automobile, [fig.2] la figure 2 est une vue de dessus d'un élément de toit conforme à l'invention, [fig.3] la figure 3 est une vue en coupe transversale schématique de l'élément de toit suivant l'invention représenté sur la figure 2, [fig.4] la figure 4 est une vue en coupe transversale schématique d'une première variante d'exécution de l'élément de toit suivant l'invention, [fig.5] la figure 5 est un vue en coupe transversale schématique d'une seconde variante d'exécution de l'élément de toit suivant l'invention, Ifig.61 la figure 6 est une vue en coupe transversale schématique d'une dernière variante d'exécution de l'élément de toit suivant l'invention. Description détaillée de l'invention [0031] Par souci de clarté, dans la suite de la description, les mêmes éléments ont été désignés par les mêmes références aux différentes figures. De plus, les diverses vues ne sont pas nécessairement tracées à l'échelle. [0032] On décrira ci-après un élément de toit d'un véhicule automobile et plus particu- lièrement un panneau intérieur de plafond de voiture ; toutefois, il est bien évident que ledit élément de toit suivant l'invention pourra être utilisé pour tout type de véhicule sans pour autant sortir du cadre de l'invention. [0033] En référence à la figure 1, l'élément de toit suivant l'invention, pour améliorer la rigidité du pavillon de toit d'un véhicule (1) comporte une pièce sensiblement rectangulaire en carton ondulé (2) et, de manière optionnelle, une pièce dite amortissante (3), apte à absorber les vibrations et solidaire de la pièce rectangulaire en carton ondulé (2), comme on le verra plus loin. [0034] En référence à la figure 3, la pièce en carton ondulé (2) est obtenue dans du carton ondulé à double cannelure dit dissymétrique comportant une cannelure supérieure et une cannelure inférieure, la cannelure supérieure étant plus grande que la cannelure inférieure. Un tel carton ondulé permet de rigidifier la structure tout en conservant un poids faible. De manière usuelle, le collage des différentes couches du carton ondulé à double cannelure est réalisé à l'amidon. Le poids total moyen du carton ondulé est de 1090 g/m2 selon la norme Q 03-031 pour une épaisseur moyenne de 7 mm mesurée selon la norme Q 03-030. Plus précisément, le carton ondulé à double cannelure dissymétrique est constitué d'une couverture supérieure (5) dite Mi-Chimique de poids moyen compris entre 140 et 160 g/m2, une cannelure supérieure (6) en Kraftliner de poids moyen compris entre 200 et 225 g/m2, une couverture médiane (7) en Kraftlincr de poids moyen compris entre 175 et 200 g/m2, une cannelure inférieure (8) Mi-Chimique de poids moyen compris entre 140 et 160 g/m2 et une couverture inférieure (9) en Kraftlincr de poids moyen compris entre 200 et 225 g/m2. La cannelure supérieure (6) du carton ondulé en contact avec le pavillon de toit est plus grande que la cannelure inférieure (8) sur la face du carton opposée au pavillon de toit. Un tel carton ondulé est notamment commercialisé par la société International Paper sous la référence qualité BC992. Les principales caractéristiques techniques de ce carton sont une résistance moyenne à l'éclatement selon la norme NF Q 03-052 : ECLT = 2500 Kpa, une résistance moyenne à la compression sur chant selon la norme NF EN ISO 3037 : ECT=15 KN/m et une absorption d'eau selon la norme NF EN 20535 : COBB1800 recto