AUTOMOBILE

L'invention se rapporte au domaine des structures composites de véhicule. Plus précisément, l'invention concerne un plancher de véhicule avec deux cloisons composites fixées l'une à l'autre. L'invention propose également un véhicule. L'invention traite en outre d'un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule.

Une structure de véhicule automobile comporte plusieurs panneaux reliés les uns aux autres. Ces panneaux forment tantôt des éléments de carrosserie, des séparations, ou des supports. Ces panneaux peuvent notamment former le plancher du véhicule, où ils sont regroupés de manière à former des caissons améliorant la rigidité et la robustesse du véhicule.

Dans un souci de réduction de masse, et donc de réduction d'émissions de gaz carbonique via une réduction de la consommation en carburant, les panneaux sont avantageusement réalisés en matériaux composites à matrice polymère. Cette solution est également bénéfique dans le contexte d'un véhicule électrique ou d'un véhicule hybride.

Le document EP 2676869 B1 divulgue une structure inférieure de véhicule dont le plancher forme des caissons. Le plancher, et notamment ses caissons sont formés par des cloisons composites superposées. Ces dernières sont reliées à l'aide de tiges présentant une forme de marche. Leurs extrémités inférieures comprennent des têtes collées à la cloison inférieure. Les extrémités supérieures reçoivent des glissières de sièges qui y sont fixées par vis. La cloison supérieure est maintenue entre une glissière et les tiges de fixation associées. Cette architecture offre une certaine rigidité de la liaison plancher- siège puisque ce dernier est ancré à chacune des cloisons.

Cependant, les différents procédés de fabrication nécessaires à la réalisation des cloisons composites impliquent des variations géométriques au niveau de chaque cloison. Lorsque les cloisons sont assemblées leurs variations se cumulent, si bien que l'écart que doit joindre la tige varie. Le contact de la tige ne peut donc pas être optimal avec chacune des cloisons. Ceci pénalise la résistance mécanique de la structure, ainsi que le comportement en cas de choc exerçant un effort d'arrachement sur la tige par rapport aux cloisons.

L'invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. Plus précisément, l'invention a pour objectif de proposer une structure de véhicule avec une liaison s'adaptant aux variations géométriques de ladite structure. L'invention a également pour objectif de proposer une solution simple, économique, facile à assembler et pouvant être aisément contrôlée.

L'invention a pour objet une structure de véhicule, notamment un plancher de structure de véhicule, la structure comprenant : une première cloison ; une deuxième cloison ; un dispositif de fixation des cloisons, éventuellement un dispositif de fixation aux cloisons d'un équipement tel un siège de véhicule; remarquable en ce que le dispositif de fixation comprend deux parties filetées, dont une première partie et une deuxième partie, qui sont chacune en contact de l'une des deux cloisons ; et un axe fileté monobloc qui est vissé dans chacune des parties filetées de manière à fixer les cloisons l'une à l'autre.

Selon des modes particuliers de réalisation, la structure peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles : - L'axe fileté comprend une surface en contact de la deuxième cloison et qui est préférentiellement disposée entre lesdites cloisons.

- L'axe fileté comprend deux portées filetées, dont une première portée visée à la première partie filetée et une deuxième portée filetée visée à la deuxième partie, les portées filetées comprenant des filetages inversés. - La première cloison et la deuxième cloison définissent entre elle un espace traversé par le dispositif de fixation, le dispositif de fixation étant majoritairement disposé dans ledit espace, et/ou au moins une ou chacune des cloisons est réalisée en matériau composite, notamment avec une matrice organique et des fibres de renfort. La première partie comprend un corps avec orifice traversant, ledit orifice comprenant un tronçon de moindre largeur et un tronçon élargi fileté auquel l'axe fileté est vissé, le corps étant préférentiellement disposé entre la première cloison et la deuxième cloison.

La deuxième partie comprend une deuxième platine en contact de la deuxième cloison, préférentiellement la deuxième partie est disposée en dehors des cloisons, et la deuxième partie comprend un ajour fileté auquel l'axe fileté est vissé.

La deuxième cloison comprend une ouverture traversée par l'axe fileté, l'ouverture présentant un jeu annulaire entourant l'axe fileté, préférentiellement les parties filetées sont distantes l'une de l'autre.

La première partie comprend des surfaces de contact configurées pour bloquer axialement la première cloison dans les deux sens.

La deuxième partie et l'axe fileté comprennent chacun une surface de contact, lesdites surface étant configurées pour bloquer axialement la deuxième cloison dans les deux sens.

Le diamètre de la première portée est supérieur au diamètre de la deuxième portée.

La surface de contact forme un épaulement annulaire et/ou la deuxième cloison comprend une rondelle en contact de la surface de contact de l'axe fileté.

La longueur de la première portée est inférieure ou égale à la longueur de la deuxième portée.

La longueur axiale du filetage de la première partie, notamment son filetage en contact de l'axe fileté, est plus long que le filetage de la deuxième partie. La première partie comprend une première platine en contact de la première cloison, et éventuellement contre le corps.

Un jeu axial sépare la deuxième cloison de la première partie filetée.

L'ouverture est délimitée axialement, éventuellement bouchée, par la deuxième partie et/ou par la surface de contact.

La surface de contact de l'axe fileté comprend une couche d'étanchéité en contact de la première cloison, préférentiellement la couche d'étanchéité comprend une résine anaérobique. - Dans le sens normal de montage, chaque platine et/ou chaque partie filetée est disposée en dessous de la cloison associée.

- Le matériau d'au moins une ou de chaque cloison est moins dense que le matériau du dispositif de fixation, préférentiellement au moins deux fois moins dense, éventuellement au moins quatre fois moins dense.

- Au moins une ou chaque platine comprend une tôle éventuellement emboutie, par exemple d'épaisseur inférieure ou égale à 3,00 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 2,00 mm, préférentiellement inférieure ou égale à 1 ,00 mm.

- Au moins un ou chaque filetage forme au moins un, préférentiellement au moins trois tours.

L'invention a également pour objet un véhicule, notamment automobile, comprenant une structure, remarquable en ce que la structure est conforme à l'invention, préférentiellement le véhicule comprend un siège fixé au dispositif de fixation à l'aide d'une vis vissée à la première partie filetée.

Selon un mode particulier, le corps comprend un orifice traversant, ledit orifice comprenant un tronçon de moindre largeur fileté auquel est vissée la vis de fixation du siège.

L'invention a également pour objet un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule, notamment un plancher de structure de véhicule, le procédé comprenant les étapes suivantes, éventuellement réalisées l'ordre suivant : (a) fourniture ou réalisation de deux cloisons et d'un dispositif de fixation des cloisons; (c) fixation des cloisons avec le dispositif de fixation ; remarquable en ce qu'à l'étape (a) fourniture ou réalisation, le dispositif de fixation comprend un axe fileté monobloc et deux parties filetées, l'une d'elle étant visée à l'axe filetée et fixée à l'une des deux cloisons ; et à l'étape (c) fixation, l'axe fileté devient vissé dans l'autre des deux parties filetées afin d'être vissé aux deux parties simultanément, préférentiellement la structure est conforme à l'invention. L'une des cloisons ou des parties peut être entendue comme la première, et l'autre comme la deuxième. Selon des modes particuliers de réalisation, la structure peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes les combinaisons techniques possibles :

- L'axe fileté comprend une surface de contact, l'étape (c) fixation comprenant une étape intermédiaire (c2) ajustage où l'axe fileté est dévissé de ladite l'une des parties filetées jusqu'à ce que la surface de contact soit en contact de l'autre des deux cloisons.

- À l'étape (a) fourniture ou réalisation, l'une des cloisons comprend une ouverture, et le procédé comprend une étape (b) assemblage des cloisons, où l'axe de fixation est introduit dans l'ouverture.

- À l'étape (b) assemblage, les cloisons sont mises en correspondance, notamment la première partie est alignée avec l'ouverture.

- À l'étape (c) fixation, l'écart E entre les cloisons reste constant.

De manière générale, les modes particuliers de chaque objet de l'invention sont également applicables aux autres objets de l'invention. Dans la mesure du possible, chaque objet de l'invention est combinable aux autres objets.

La structure permet un ancrage simple et robuste du dispositif de fixation aux cloisons. Les deux parties filetées restent distantes et sans contact, leur liaison étant simplement assurée par l'axe fileté. Cela permet de rattraper avec finesse le jeu vertical entre les cloisons. Par ailleurs, le rattrapage du jeu est indépendant du pas de vis de l'axe fileté puisque la deuxième partie est libre en rotation par rapport à sa cloison.

L'usage d'un axe à filetages inversés, et donc de parties filetées à taraudages inversés, favorise le serrage de la deuxième cloison. En effet, dès que la surface de contact de l'axe fileté est plaquée contre la surface supérieure de la deuxième cloison, le serrage de la deuxième partie filetée tend à serrer davantage la surface de contact contre la cloison. Ainsi, il n'est pas nécessaire de maintenir l'axe fileté pendant le serrage de la deuxième partie, ce qui simplifie l'opération d'assemblage. Les applications des platines contre les cloisons limitent les jeux mécaniques et les précontraintes, ce qui améliore le comportement en cas d'impact. Intrinsèquement, les platines répartissent de manière homogène leurs efforts d'arrachement sur les cloisons composites. La sécurité des passagers s'améliore.

Le dispositif de fixation présente un nombre réduit de pièces, ce qui devient économique à plus d'un titre. Ce nombre réduit d'entités permet un assemblage plus rapide, et un allégement diminuant la consommation du véhicule associé. La réduction et la simplification des interfaces améliorent la fiabilité du dispositif, et permettent un contrôle aisé.

D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins parmi lesquels :

La figure 1 présente une étape d'assemblage des cloisons de la structure selon l'invention.

La figure 2 présente une étape d'attachement de la deuxième partie sur l'axe fileté selon l'invention.

La figure 3 montre une étape d'ajustage de la surface de contact de l'axe fileté selon l'invention.

La figure 4 montre une structure de véhicule avec un rail de siège selon l'invention. La figure 5 illustre un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule selon l'invention.

Dans la description qui va suivre, le terme axial renvoie à une direction selon la direction de vissage-dévissage de l'axe fileté. Les figures et la description sont en référence à des cloisons horizontales, cependant l'invention peut également s'appliquer à des cloisons verticales ou inclinées.

La figure 1 représente un sous ensemble d'une structure 2 de véhicule avec des cloisons (4 ; 6). En l'occurrence, il s'agit d'un plancher de véhicule. La figure 1 illustre une étape d'assemblage des cloisons (4 ; 6) d'un procédé d'assemblage qui sera présenté en figure 5.

La structure 2 présente deux cloisons toutes deux réalisées en matériaux composites. Ces composites comprennent chacun un renfort fibreux densifié par une matrice organique, ce qui réduit significativement le poids de la structure. Le renfort peut comprendre des plis tissés ou intissés, à base de fibres de verres, de carbone, de graphite, ou de tout matériau équivalent. La matrice peut être époxydique, et peut montrer des charges pour améliorer ses propriétés physico-chimiques. La cloison 4 du dessus, dite première cloison 4 peut être monobloc ; optionnellement la cloison du dessous 6, dite deuxième cloison 6, est un stratifié avec plusieurs couches composites collées. Eventuellement, l'une ou les deux cloisons sont métalliques.

Les cloisons (4 ; 6) sont ici représentées dans une configuration assemblées. La deuxième cloison 6 est représentée en traits pointillés avant assemblage. Après production ou fourniture, elles sont rapprochées l'une de l'autre. Elles peuvent montrer des zones de jonction (non représentées) où elles sont en contact et éventuellement fixées l'une à l'autre, par exemple de manière à former une structure similaire à celle du document EP 2676869 B1 . Les cloisons (4 ; 6) ménagent entre elle un espace 8 vide de sorte à former un caisson. La structure 2 comporte un dispositif de fixation 10 des cloisons (4 ; 6), seul un sous-ensemble du dispositif étant ici représenté. Ce sous-ensemble montre une première partie 12 filetée fixée à la première cloison 4. La partie filetée comporte un corps 14, une première platine 16 et éventuellement une rondelle de rétention 18. Ces dernières (16 ; 18) assurent répartissent des efforts, mais peuvent être remplacées par de la colle sur le corps 14. Ce dernier inclut un orifice traversant 20, où plusieurs tronçons se distinguent par leurs diamètres. L'orifice 20 peut être taraudé pour y former des filetages. Le tronçon le plus large, soit celui du bas, reçoit un axe fileté 22 qui est pré-monté.

L'axe fileté 22 peut être monobloc pour être plus résistant et plus fiable. Il présente deux portées filetées (24 ; 26) de diamètres différents et séparées par une surface de contact 28 en regard de la deuxième cloison 6. Les longueurs et/ou les diamètres des portées filetées (24 ; 26) varient, tout comme l'orientation de leurs filetages. L'une présente un pas à gauche, l'autre un pas à droite. Alternativement, les portées filetées comprennent des filetages de même sens. Lors de l'assemblage, l'extrémité libre de la portée filetée du bas, dite deuxième portée 26, traverse une ouverture 30 de la deuxième cloison 6. Les extrémités libres des portées filetées (24 ; 26) de l'axe fileté 22 sont disposées de part et d'autre de la deuxième cloison 6. La première partie filetée 12 et/ou la surface de contact 28 restent à distance axialement de la deuxième cloison 6. Dans l'ouverture 30, un jeu annulaire entoure la deuxième portée filetée 26, ce qui permet un réglage dans le plan X-Y, soit le plan horizontal du véhicule. Une adaptation à une variation de positionnement des cloisons (4 ; 6) est donc autorisée.

La figure 2 présente l'attachement de la deuxième partie filetée 32 à l'extrémité inférieure de l'axe fileté 22. La deuxième partie 32 est tracée en pointillés avant montage.

La deuxième partie filetée 32 peut être une plaque. Elle présente un ajour fileté 34 auquel est vissé l'axe fileté 22. Puisque l'ajour 34 est traversant, il devient possible de contrôler visuellement le montage de l'axe fileté 22. La deuxième partie 32 peut comprendre une tôle emboutie formant une deuxième platine 36, dont les bords sont tombés afin de la rigidifier. Elle peut être en forme de disque percé avec un écrou soudé en son centre, ou pourrait être monobloc et taillée dans la masse.

La deuxième partie filetée 32 est vissée à la deuxième portée 26, depuis l'extérieur de l'espace 8 entre les cloisons (4 ; 6). Elle est tournée jusqu'au niveau de la deuxième cloison 6. Dès lors, le dispositif de fixation 10 traverse l'espace 8 et est maintenu verticalement depuis l'extérieur des cloisons (4 ; 6). La deuxième partie 32 peut être sensiblement désaxée par rapport à l'ouverture 30, et peut en fermer un côté. La figure 3 montre l'axe fileté 22 en contact annulaire de la deuxième cloison 6 via sa surface de contact 28. L'axe fileté 22 est tourné et descend. Pour atteindre cet état, l'axe fileté 22 est partiellement dévissé de la première partie 12, tout en conservant un engagement avec cette dernière. Par ce biais, il reste possible de transmettre des efforts à leur jonction. La surface de contact 28 de l'axe fileté 22 touche et épouse la surface en vis-à-vis de la deuxième cloison 6. Des efforts verticaux peuvent être communiqués d'une cloison (4 ; 6) à l'autre. En parallèle, la deuxième partie 32 est revissée. Ce faisant, l'écart E vertical entre les cloisons (4 ; 6) reste constant.

La surface de contact 28 peut être un épaulement en contact annulaire du bord de l'ouverture. Elle peut être formée sur un disque, de diamètre supérieur à chaque portée filetée (24 ; 26). Le disque peut cacher la deuxième cloison 6 du corps 14 grâce à son diamètre qui est supérieur à celui du corps 14, en plus d'être supérieur au diamètre de l'ouverture 30. Malgré l'évocation de diamètres, l'épaulement et/ou, l'ouverture 30 et/ou le corps 14 peuvent montrer d'autres profils ; telles des cames, des carrés, des hexagones, ou toute forme adaptée. La surface de contact 28 ferme un autre côté de l'ouverture 30, si bien que celle-ci devient une cavité close, par exemple en tore autour de la deuxième portée 26.

Dans l'état représenté, chaque platine (16 ; 36) épouse sa cloison (4 ; 6) associée, par exemple grâce à la majorité ou à la totalité de sa surface de contact dédiée. En étant en dessous des cloisons (4 ; 6) associées, elles résistent de manière cohérente à un effort d'arrachement vers le haut, tel que généré par un accident du véhicule. L'aspect monobloc de l'axe fileté n'est pas indispensable à l'invention. En effet, le disque peut être rapporté autour de l'axe fileté et venir en contact de la surface de contact. La figure 4 esquisse un équipement 38 monté à la structure 2 du véhicule. L'équipement 38 peut être un rail de réglage de position d'un siège. La liaison entre le dispositif de fixation 10 et l'équipement 38 est assurée par une vis 40 qui est visée dans l'orifice 20 du coprs 14 de la première partie filetée 12. Le rail peut reposer contre la surface supérieure de la rondelle 18 permettant de bloquer la première partie 12 à sa cloison 4. La structure 2 de véhicule peut comprendre plusieurs sièges fixés à son plancher. Ils y sont ancrés à l'aide de plusieurs vis 40 chacune fixées dans un dispositif de fixation 10 comme précédemment décrit. Au moins une ou chaque platine 16 est plus large que le rail. La figure 5 représente un diagramme d'un procédé d'assemblage d'une structure de véhicule, notamment la structure qui a été présentée en relation avec les figures 1 à 4.

Le procédé peut comprendre les étapes suivantes, éventuellement réalisées dans l'ordre suivant : (a) fourniture ou réalisation 100 de deux cloisons et d'un dispositif de fixation des cloisons ;

(b) assemblage 102 des cloisons de sorte à ce qu'elles viennent en contact l'une de l'autre, et en traversant l'ouverture de la deuxième cloison avec la deuxième portée de l'axe fileté, cette étape étant représentée en figure 1 ; (c) fixation 104 du dispositif de fixation de sorte à fixer les cloisons l'une à l'autre ;

(d) montage 106 d'un équipement sur le dispositif de fixation, cette étape étant représentée en figure 4. Cette étape est optionnelle car le dispositif de fixation suffit à joindre les cloisons entre elles. La première partie filetée peut être montée à la première cloison. Elle peut être fixée via sa rondelle qui est sertie à une extrémité tubulaire du corps. De même, la première platine peut être fixée au corps par exemple par soudage, ou être collée à la première cloison. Ces fixations peuvent être réalisée lors de l'étape (a) fourniture ou réalisation 100, ou lors de l'étape (b) assemblage 102. L'axe fileté est préalablement lié à la première partie, et donc à la première cloison. Jusqu'ici, la deuxième partie filetée est détaché de chaque cloison et de l'axe fileté.

Grâce à la taille de l'ouverture de la deuxième cloison, il est possible de rattraper l'écart d'alignement de l'axe fileté pendant (b) assemblage 102, l'alignement étant entendu dans le plan de la deuxième cloison. Cette taille d'ouverture et le jeu qui entoure l'axe permettent également une traversée de l'ouverture en présentant l'axe fileté de travers ; ce qui simplifie l'assemblage.

L'étape (c) fixation 104 peut comprendre les étapes intermédiaires suivantes : - (d ) attachement 108 de la deuxième partie filetée sur l'axe fileté, par exemple en le vissant sur la deuxième portée filetée jusqu'à venir en contact de la deuxième cloison, cela étant illustré en figure 2 ; puis - (c2) ajustage 1 10 de l'axe fileté de manière à ce que sa surface de contact touche la deuxième cloison, ceci étant représenté en figure 3. Cette étape peut être remplacée par un collage de l'axe fileté à la deuxième partie, ce qui autorise de se dispenser de la surface de contact et/ou de filetages inversés.

A l'étape (c2) ajustage 1 10, l'axe fileté est dévissé de la première partie filetée, il sort donc de cette dernière et sort progressivement de l'espace inter-cloison. Un outil traversant l'orifice du corps permet de tourner l'axe fileté depuis l'extérieur des cloisons. Son extrémité libre s'éloigne des cloisons. Pendant l'étape (c2) ajustage 1 10, la deuxième partie peut également être débloquée puis revissée. Éventuellement, l'étape intermédiaire (c2) ajustage 1 10 est effectuée avant l'étape intermédiaire (d ) attachement 108 de la deuxième partie filetée. Ces étapes peuvent être simultanées.

L'ordre des étapes peut être inversé. Les étapes (c) fixation 104 et (d) montage 106 peuvent être effectuées simultanément.