FR3104126A1 - Ensemble de panneaux pour une structure de véhicule - Google Patents
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Abstract
Ensemble de panneaux pour une structure de véhicule L’invention concerne un ensemble de panneaux (10) comprenant un panneau de couverture (12) s’étendant principalement dans un premier plan moyen, un panneau de renforcement (14) soudé au panneau de couverture (12) s'étendant principalement dans un deuxième plan moyen sensiblement parallèle au premier plan moyen. Le panneau de couverture (12) comprend des bossages de soudure (24) faisant saillie selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et comprend une pluralité d'éléments de fixation (26). Le panneau de renforcement (14) comprenant une pluralité de fentes (36) recevant les éléments de fixation (26) du panneau de couverture (12). Le panneau de renforcement (14) et le panneau de recouvrement (12) sont fixés par soudage par projection entre le bossage de soudure (24) du panneau de recouvrement (12) et le panneau de renforcement (14) selon une direction de soudage sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et au deuxième plan moyen. Figure pour l’abrégé : Figure 1
Description
Selon un premier aspect, l’invention concerne un ensemble de panneaux pour une structure de véhicule.
L'ensemble de panneaux est par exemple un ensemble de panneaux de garniture de porte destiné à être assemblé sur une structure de porte d'un véhicule automobile.
Lors de la fabrication d'un véhicule, de nombreux composants du véhicule sont assemblés et fixés sur la structure du châssis du véhicule à l'aide de diverses techniques telles que le soudage, le rivetage, le sertissage, etc.
Généralement, les composants assemblés sont obtenus par emboutissage ou par moulage. Par conséquent, ils ont des formes différentes qui rendent complexe l'étape d'assemblage et nécessitent divers outils et/ou paramètres spécifiques pour assembler efficacement les composants. Parfois, certains composants peuvent nécessiter des sous-étapes d’assemblage avant d’être fixés sur la structure du châssis du véhicule.
Plus particulièrement, l'étape d'assemblage nécessite de nombreuses soudures dans plusieurs directions de soudage. Cela complique l’étape d'assemblage. De plus, il faut de l'espace autour de l’ensemble de panneaux pour transporter et déplacer les outils de soudure.
L’un des objectifs de l’invention est de simplifier le processus d’assemblage en réduisant le nombre d’étapes d’assemblage nécessaires, en particulier de réduire les sous-étapes d’assemblage, tout en réduisant le nombre d’outils nécessaires pour assembler et souder les composants du véhicule sur la structure, et en maintenant un niveau élevé de qualité.
A cette fin, l'objet de l'invention est un ensemble de panneaux tel que défini ci-dessus, comprenant:
- un panneau de couverture s’étendant principalement dans un premier plan moyen,
- un panneau de renforcement soudé au panneau de couverture s'étendant principalement dans un deuxième plan moyen sensiblement parallèle au premier plan moyen, dans lequel le panneau de couverture comprend au moins un bossage de soudure faisant saillie selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et comprend une pluralité d'éléments de fixation,
le panneau de renforcement comprenant une pluralité de fentes recevant les éléments de fixation du panneau de couverture,
le panneau de renforcement et le panneau de recouvrement étant fixés par soudage par projection entre le bossage de soudure du panneau de recouvrement et le panneau de renforcement selon une direction de soudage sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et au deuxième plan moyen.
Ainsi, grâce aux éléments de fixation permettant la fixation du panneau de renforcement sur le panneau de couverture, le panneau de renforcement est facilement soudé au panneau de couverture car, pendant l’étape de soudage, le panneau de renforcement est maintenu par les éléments de fixation ou le panneau de couverture est maintenu par les fentes. L’étape de soudage est simplifiée. De plus, le procédé de soudage ne nécessite qu'un unique outil capable d'effectuer des soudures projetées par bossage selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et au deuxième plan moyen. Ceci permet de réduire le nombre d'outils nécessaires, de simplifier le procédé d'assemblage et de réduire les investissements en outillage. De plus, cela permet de réduire l'encombrement autour de l’ensemble de panneaux requis pour transporter et déplacer les outils de soudure.
Selon des modes de réalisation variés, l’ensemble de panneaux selon l’invention comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles:
- le panneau de renforcement comprend au moins une ouverture recevant le bossage de soudure;
- les éléments de fixation ont une forme en « T » dans un plan sensiblement parallèle au premier plan moyen ;
- les fentes sont traversantes;
- au moins un bord d'une fente est formé par une partie d'au moins un bord extérieur du panneau de renforcement;
- chaque fente comprend au moins une surface de maintien reposant sur au moins une surface d'appui de chaque élément de fixation afin que le panneau de couverture soit maintenu par le panneau de renforcement selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de soudage;
- le panneau de renforcement comprend au moins un élément en saillie s'étendant à une périphérie du panneau de renforcement, au moins une fente étant formé dans l'élément en saillie;
- les éléments de fixation sont alignés selon une direction d'alignement;
- les fentes sont agencées à une périphérie du panneau de renforcement.
Selon un deuxième aspect, l’invention concerne également un procédé d’assemblage d’un ensemble de panneaux comprenant:
- agencer le panneau de recouvrement sur le panneau de renforcement en insérant les éléments de fixation du panneau de recouvrement dans les fentes du panneau de renforcement de telle sorte que le panneau de couverture soit maintenu contre le panneau de renforcement,
- souder le bossage de soudure du panneau de renforcement au panneau de couverture par soudage par projection selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen et au deuxième plan moyen.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple, et faite en référence aux dessins suivants, parmi lesquels:
- la figure 1 est une vue en perspective d'un ensemble de panneaux selon l'invention;
- la figure 2 est une vue en perspective du panneau de couverture de l'ensemble de la figure 1;
- la figure 3 est une vue en coupe partielle du panneau de couverture de la figure 1;
- la figure 4 est une vue en perspective du panneau de renforcement de l'ensemble de la figure 1; et
- La figure 5 est une vue en coupe partielle du panneau de renforcement de l'ensemble de la figure 1.
La figure 1 montre un ensemble de panneaux 10 selon l'invention.
L'ensemble de panneaux 10 est par exemple un ensemble de panneaux de garniture destiné à être fixé sur une structure de véhicule (non représentée), telle qu'une découpe de porte.
En variante, l’ensemble de panneaux 10 est un ensemble de panneaux quelconque destiné à être fixé sur la structure du véhicule.
Le véhicule est par exemple un véhicule automobile tel qu'une voiture ou un camion.
En variante, le véhicule est de tout type tel un avion, un bateau ou tout véhicule roulant au sol tel un train, un tramway, etc.
L'ensemble de panneaux 10 comprend un panneau de couverture 12 s'étendant principalement dans un premier plan moyen P1 et un panneau de renforcement 14 s'étendant principalement dans un deuxième plan moyen P2 sensiblement parallèle au premier plan moyen P1.
Le panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14 sont par exemple des panneaux emboutis ou moulés, par exemple obtenus par moulage par injection.
Le panneau de couverture 12 comprend une surface interne 16 fixée au panneau de renforcement 14 et une surface externe 18 destinée à être visible par un utilisateur.
Par exemple, la surface externe 18 est une surface de class A («class A surface» en langue anglaise), c'est-à-dire que la surface externe 18 du panneau de couverture 12 présente un alignement de courbure et de tangence spécifique lui conférant des qualités esthétiques.
La surface externe 18 du panneau de couverture 12 est par exemple recouverte par toute couche décorative telle qu'une couche de peinture.
Le panneau de couverture 12 comprend par exemple des parties incurvées et/ou rectilignes et/ou sensiblement rectilignes.
Dans l'exemple de la figure 1, le panneau de couverture 12 comprend une première partie 20 s'étendant dans un premier plan sensiblement parallèle au premier plan moyen P1 et une deuxième partie 22 reliée à la première partie 20 et s'étendant dans un deuxième plan sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1 et connectée à la première partie 20.
Le panneau de couverture 12 définit au moins un bossage de soudure 24 faisant saillie selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1 et perpendiculaire au premier plan et orientée vers le panneau de renforcement 14. Cette direction correspond à la direction de soudage, comme cela sera décrit ultérieurement.
Dans l'exemple représenté sur les figures 1 à 5, le panneau de couverture 12 comprend une pluralité de bossages de soudure 24.
Les bossages de soudure 24 sont formés dans la première partie 20 du panneau de couverture 12. Les bossages de soudure 24 sont par exemple obtenus par une déformation locale de la surface interne 16 du panneau de couverture 12, ce qui signifie que la forme de la surface interne 16 définit les bossages de soudure 24.
En variante, les bossages de soudure 24 sont obtenus par un ajout de matière sur la surface interne 16 du panneau de couverture 12.
Le panneau de renforcement 14 et le panneau de couverture 12 sont fixés par soudage par projection entre les bossages de soudure 24 du panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14 selon une direction de soudage sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1 et au deuxième plan moyen P2. Plus particulièrement, la soudure est réalisée lorsque les bossages de soudure 24 sont en contact avec le panneau de renforcement 14.
Le panneau de renforcement 14 permet d'améliorer la résistance mécanique du panneau de couverture 12.
Le panneau de couverture 12 comprend une pluralité d'éléments de fixation 26.
Les éléments de fixation 26 sont disposés sur la deuxième partie 22 du panneau de couverture 12.
De préférence, une section transversale de chaque élément de fixation 26 dans un plan sensiblement parallèle au premier plan moyen P1 a la forme d'un "T" (figure 3).
Une telle forme permet de renforcer la rigidité des éléments de fixation 26.
Comme visible sur la figure 3, chaque élément de fixation 26 comprend un élément de liaison 28 constituant la base du "T" et un élément de retenue 30 relié à l'élément de liaison 28 formant la barre du "T".
Chaque élément de fixation 26 s'étend principalement selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1, c'est-à-dire selon la direction de soudage.
De préférence, chaque élément de fixation 26 est symétrique par rapport à un plan sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1.
L'élément de liaison 28 est fixé au panneau de recouvrement 12, en particulier à la deuxième partie 22 du panneau de recouvrement 12.
L'élément de liaison 28 s'étend sensiblement perpendiculairement à la deuxième partie 22 du panneau de couverture 12.
L'élément de retenue 30 s'étend dans un plan sensiblement perpendiculaire à l'élément de liaison 28.
Grâce à l'élément de liaison 28, la rigidité de l'élément de fixation 26 est améliorée en évitant toute rupture ou flexion de l'élément de fixation 26. Le maintien entre le panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14 est amélioré. Tout mouvement relatif du panneau de couverture 12 par rapport au panneau de renforcement 14 est bloqué. Cela évite également toute vibration entre le panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14 lors de l’étape de soudage, par exemple.
De préférence, les éléments de fixation 26 sont solidaires du panneau de couverture 12.
Ceci améliore la rigidité des éléments de fixation 26 et le maintien entre le panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14.
Par exemple, les éléments de fixation 26 sont alignés selon une direction d'alignement L (figure 2). La direction d'alignement L est sensiblement parallèle au premier plan moyen P1 et perpendiculaire à la direction de soudage.
Avantageusement, les éléments de fixation 26 sont régulièrement espacés les uns des autres.
Par « régulièrement espacés », on considère que chaque élément de fixation 26 est espacé des éléments de fixation adjacents 26 d'une même distance.
De préférence, le panneau de renforcement 14 définit une pluralité d'ouvertures 32 recevant les bossages de soudure 24. Ceci permet d'améliorer la qualité et la robustesse de la soudure entre le panneau de couverture 12 et le panneau de renforcement 14 en augmentant la longueur de la ligne de soudure entre les bossages 24 et le panneau de renforcement 14.
Le panneau de renforcement 14 comprend une partie supérieure 34 en forme de U visible en particulier sur la figure 4.
La partie supérieure 34 est disposée en regard de la deuxième partie 22 du panneau de couverture 12.
La partie supérieure 34 comprend une première partie s’étendant dans un plan sensiblement parallèle au premier plan moyen P1, une deuxième partie reliée à la première partie s’étendant dans un plan sensiblement perpendiculaire à la première partie et une troisième partie reliée à la deuxième partie et s’étendant dans un plan sensiblement parallèle au premier plan moyen P1.
Comme visible en détail dans les figures 4 et 5, le panneau de renforcement 14 comprend une pluralité de fentes 36.
Les fentes 36 sont définies dans la partie supérieure 34 du panneau de renforcement 14 et plus particulièrement dans la deuxième partie de la partie supérieure 34.
Les fentes 36 s'étendent principalement dans une direction sensiblement perpendiculaire au deuxième plan moyen P2 et sensiblement parallèle à la direction d'extension principale des éléments de fixation 26.
Les fentes 36 reçoivent les éléments de fixation 26 du panneau de couverture 12.
De préférence, les fentes 36 sont traversantes.
Le panneau de renforcement 14 comprend une pluralité d'éléments en saillie 38 disposés à la périphérie du panneau de renforcement 14, en particulier sur la partie supérieure 34, et faisant saillie vers l'extérieur du panneau de renforcement 14. Chaque fente 36 est définie dans un élément en saillie 38.
Les fentes 36 sont alors disposées à la périphérie du panneau de renforcement 14.
Chaque fente 36 a une forme sensiblement complémentaire aux éléments de fixation 26 correspondants.
Le bord de chaque fente 36 est défini par le bord extérieur du panneau de renforcement 14.
Chaque fente 36 comprend au moins une surface de maintien 40 (figure 5) s'appuyant sur une surface d'appui 42 (figure 3) de chaque élément de fixation 26 afin que le panneau de recouvrement 12 soit maintenu par le panneau de renforcement 14 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de soudage. Plus particulièrement, la surface d'appui 42 est définie par l'élément de retenue 30 des éléments de fixation 26.
Par conséquent, le panneau de couverture 12 est maintenu sur le panneau de renforcement 14 pendant l'étape de soudage. Le maintien du panneau de couverture 12 sur le panneau de renforcement 14 va à l'encontre de la force de gravité lorsque l'ensemble de panneaux 10 est maintenu vertical. L'étape de soudage est alors facilitée. Le panneau de renforcement 14 est ensuite soudé au panneau de couverture 12 selon la direction de soudage. En d'autres termes, l'assemblage du panneau de couverture 12 sur le panneau de renforcement 14 ne nécessite qu'un unique outil capable d'effectuer des soudures selon une direction sensiblement perpendiculaire aux premier et deuxième plans moyens P1, P2 et sensiblement perpendiculaire à la direction de maintien du panneau de renforcement 14 par le panneau de couverture 12. De plus, l'accès aux zones de soudures de l'ensemble 10 est facilité.
Un procédé d'assemblage d'un ensemble de panneaux 10 selon l'invention va maintenant être décrit.
Le procédé comprend tout d’abord une étape d’agencement du panneau de recouvrement 12 sur le panneau de renforcement 14 en insérant les éléments de fixation 26 du panneau de recouvrement 12 dans les fentes 36 du panneau de renforcement 14 de manière à ce que le panneau de recouvrement 12 soit maintenu au panneau de renforcement 14. L'insertion des éléments de fixation 26 dans les fentes 36 s'effectue selon la direction de soudage. Ceci permet de limiter l'espace nécessaire autour de l'assemblage de panneau 10 pour l'assemblage de l'ensemble de panneaux 10.
Ensuite, le procédé comprend le soudage du panneau de renforcement 14 et du panneau de couverture 12 par soudage par projection au contact des bossages de soudure 24 du panneau de couverture 12 et du panneau de renforcement 14 selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen P1 et au deuxième plan moyen P2.
En variante, le procédé comprend le maintien du panneau de renforcement 14 sur le panneau de couverture 12.
Chaque fente 36 comprend au moins une surface d'appui 44 (figure 5) s'appuyant sur une surface de maintien 46 (figure 3) de chaque élément de fixation 26 afin que le panneau de renforcement 14 soit maintenu par le panneau de recouvrement 12 selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de soudage.
Chaque fente 36 comprend deux surfaces d'appui 44 s'appuyant sur deux surfaces de maintien 46 de l'élément de fixation 26.
Claims (10)
- Ensemble de panneaux (10) pour une structure de véhicule, comprenant:
- un panneau de couverture (12) s’étendant principalement dans un premier plan moyen (P1),
- un panneau de renforcement (14) soudé au panneau de couverture (12) s'étendant principalement dans un deuxième plan moyen (P2) sensiblement parallèle au premier plan moyen (P1),
caractérisé en ce que le panneau de couverture (12) comprend au moins un bossage de soudure (24) faisant saillie selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen (P1) et comprend une pluralité d'éléments de fixation (26),
le panneau de renforcement (14) comprenant une pluralité de fentes (36) recevant les éléments de fixation (26) du panneau de couverture (12),
le panneau de renforcement (14) et le panneau de recouvrement (12) étant fixés par soudage par projection entre le bossage de soudure (24) du panneau de recouvrement (12) et le panneau de renforcement (14) selon une direction de soudage sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen (P1) et au deuxième plan moyen (P2). - Ensemble de panneaux (10) selon la revendication 1, dans lequel le panneau de renforcement (14) comprend au moins une ouverture (32) recevant le bossage de soudure (24).
- Ensemble de panneaux (10) selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les éléments de fixation (26) ont une forme en « T » dans un plan sensiblement parallèle au premier plan moyen (P1).
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les fentes (36) sont traversantes.
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel au moins un bord d'une fente (36) est formé par une partie d'au moins un bord extérieur du panneau de renforcement (14).
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque fente (36) comprend au moins une surface de maintien (40) reposant sur au moins une surface d'appui (42) de chaque élément de fixation (26) afin que le panneau de couverture (12) soit maintenu par le panneau de renforcement (14) selon une direction sensiblement perpendiculaire à la direction de soudage.
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel le panneau de renforcement (14) comprend au moins un élément en saillie (38) s'étendant à une périphérie du panneau de renforcement (14), au moins une fente (36) étant formé dans l'élément en saillie (38).
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel les éléments de fixation (26) sont alignés selon une direction d'alignement (L).
- Ensemble de panneaux (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel les fentes (36) sont agencées à une périphérie du panneau de renforcement (14).
- Procédé d’assemblage d’un ensemble de panneaux (10) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, le procédé comprenant les étapes suivantes:
- agencer le panneau de recouvrement (12) sur le panneau de renforcement (14) en insérant les éléments de fixation (26) du panneau de recouvrement (12) dans les fentes (36) du panneau de renforcement (14) de telle sorte que le panneau de couverture (12) soit maintenu contre le panneau de renforcement (14),
- souder le bossage de soudure (24) du panneau de renforcement (14) au panneau de couverture (12) par soudage par projection selon une direction sensiblement perpendiculaire au premier plan moyen (P1) et au deuxième plan moyen (P2).
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