PROCEDE DE FABRICATION ET DE MONTAGE D'UNE PARTIE AVANT
D'UN VEHICULE AUTOMOBILE
Domaine de l'invention :
La présente invention concerne l'agencement d'une partie avant d'un véhicule automobile comprenant une face avant technique.
Etat de la technique et problème posé :
La face avant technique est une structure qui a pour fonction de supporter différents organes à l'avant du véhicule et principalement le radiateur du bloc moteur. D'autres éléments ou organes de la partie avant du véhicule ou bloc moteur sont fixés à cette structure, en particulier les projecteurs avant, le bouclier, la serrure de capot etc. La partie avant du véhicule comporte également un capot de fermeture du compartiment moteur articulé sur des supports d'articulation solidaires de la structure du véhicule. La partie avant comporte également des ailes latérales reliées à des doublures de pied avant du véhicule qui sont des éléments de la structure du métallique véhicule, c'est- à-dire de la caisse en blanc issue de la phase de fabrication dite de « ferrage ». Les doublures de pied avant sont donc des parties rigides et structurelles situées en partie avant de l'encadrement de porte avant du véhicule, de chaque côté du véhicule. Les ailes avant du véhicule sont des pièces de carrosserie latérales bordant au moins en partie les passages de roue avant du véhicule. Ces ailes sont indexées et fixées sur les doublures de pied avant. Le terme indexé s'entend comme « mis en position par rapport à un second élément ». On note également que le capot est relié à la structure du véhicule via des articulations fixées sur des supports d'articulation, eux-mêmes solidaires de la structure en partie supérieure des doublures de pied avant.
D'autre part, comme évoqué précédemment, la face avant technique constitue un élément d'indexation et de fixation des projecteurs avant et d'autres organes (bouclier, calandre etc.). Les projecteurs avant sont classiquement interposés
entre le capot et les ailes latérales correspondantes, de sorte que les jeux et affleurements sont des paramètres essentiels à maîtriser entre les bords correspondants du capot, des projecteurs et des ailes, en particulier suivant la direction transversale au véhicule. Hors les doublures de pied avant sont mise en position avec des dispersions de positionnement pouvant atteindre +/- 2 mm, ce qui ne permet pas de s'en servir comme des références appropriées. On a déjà proposé des solutions pour assurer une mise en position relative entre certains de ces éléments. Par exemple le document EP 2 221 217 A2 décrit un dispositif d'indexation directe des projecteurs sur la face avant technique. Le document FR 2 952 341 décrit une fixation du capot et de l'aile sur une même pièce commune permettant de maîtriser les jeux et affleurement essentiellement suivant la direction verticale. Par ailleurs on a utilisé des systèmes à pions permettant d'indexer la face avant technique par rapport aux doublures de pied avant. Toutefois, ces solutions ne sont pas optimisées, surtout pour une indexation suivant la direction transversale au véhicule qui est la plus délicate à maîtriser. En outre les solutions connues assurent imparfaitement l'indexation de la face avant technique par rapport au capot.
But de l'invention :
Le but de l'invention est de pallier tout ou partie des inconvénients précédents en proposant un agencement d'une partie avant de véhicule et un procédé de fabrication et de montage qui garantissent une meilleure maîtrise des jeux et affleurements entre les bords correspondants du capot, des projecteurs, et des ailes. Pour bien exprimer l'objet de l'invention, les orientations sont données en référence au repère XYZ classique du véhicule dans lequel X représente la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orientée vers l'arrière, Y la direction transversale au véhicule, orientée vers la droite, et Z la direction verticale vers le haut.
Objet de l'invention :
A cet effet, l'invention a pour objet un procédé de fabrication et de montage d'une partie avant d'un véhicule automobile ayant un agencement comprenant une face avant technique formant une structure supportant des éléments de refroidissement du moteur, à laquelle sont fixés un bouclier avant du véhicule et des projecteurs avant, le véhicule comportant en outre un capot articulé sur des supports d'articulation solidaires de la structure du véhicule, et des ailes latérales reliées à des doublures de pied avant de la structure du véhicule, la face avant technique étant fixée dans sa partie inférieure à la structure du véhicule via des supports inférieurs solidaires des longerons du véhicule, conformés pour assurer une indexation suivant la direction longitudinale, la face avant technique comportant en partie supérieure des bras latéraux dont les extrémités opposées sont fixées aux doublures de pied avant par l'intermédiaire de supports de fixation conformés pour assurer une indexation directe d'au moins l'une des extrémités suivant les directions longitudinale et verticale avec un degré de liberté suivant la direction transversale autorisant un ajustement de ladite extrémité à une position transversale déterminée relativement au capot, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes :
- mise en position, assemblage et fixation de pièces de structure du véhicule, comprenant notamment des doublures de pieds avant, des supports d'articulation de capot, des supports de fixation, et des supports inférieurs de face avant technique,
- mise en place du capot sur les supports d'articulation,
- mise en position de la face avant technique par une indexation directe d'au moins l'une des extrémités des bras suivant les directions longitudinale et verticale avec un degré de liberté suivant la direction transversale autorisant un ajustement de ladite extrémité suivant cette direction transversale,
- ajustement de l'extrémité et de la face avant technique suivant la direction transversale à une position transversale déterminée relativement au capot, en interposant un gabarit entre le capot et cette extrémité,
- fixation des extrémités des bras latéraux sur les supports de fixation à la position transversale déterminée, par le serrage d'une vis d'indexation et de serrage coopérant avec une plaquette taraudée, ainsi que fixation de la partie inférieure de la face avant technique sur les supports inférieurs.
La mise en position géométrique de la face avant technique est ainsi parfaitement et simplement réalisée par rapport au capot, utilisé comme moyen de référence. L'aile est également correctement mise en position vis-à-vis de la structure du véhicule de sorte que les projecteurs indexés et fixés sur la face avant technique, sur un pontet de liaison à une aile correspondante et sur les supports de charnière de capot sont également correctement mis en position géométrique. Les jeux et affleurements entre le capot, les projecteurs et l'aile sont par conséquent maîtrisés, c'est-à-dire réguliers et correctement répartis, notamment entre les deux côtés du véhicule. Selon d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention, le procédé comporte en outre les étapes suivantes :
- fixation de chaque projecteur sur un support de fixation correspondant via des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions longitudinale et verticale,
- fixation de chaque projecteur sur une aile correspondante via un pontet solidaire de l'aile, conformé pour assurer une indexation directe suivant la direction longitudinale,
- fixation de chaque projecteur sur une partie inférieure de la face avant technique par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions longitudinale X, transversale Y et verticale Z,
- fixation de chaque projecteur sur une articulation de capot correspondante par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions transversale Y et verticale Z,
- chaque projecteur avant est fixé au support de fixation par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions longitudinale et verticale, est fixé à l'aile par un pontet conformé pour assurer
une indexation directe suivant la direction longitudinale, est fixé à la partie inférieure de la face avant technique par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions longitudinale, transversale et verticale, et est fixé à un support d'articulation du capot conformé pour assurer une indexation suivant les directions transversale et verticale.
- chaque support de fixation comporte une partie verticale s'étendant dans un plan longitudinal vertical XZ, fixée à une doublure de pied avant du véhicule, une platine horizontale s'étendant en équerre vers le compartiment moteur du véhicule, la platine comportant la vis coopérant avec la plaquette taraudée emprisonnée dans une cage solidaire de la platine afin d'empêcher sa rotation autour d'un axe vertical, la vis étant destinée à être enfilée dans une lumière de réglage ménagée sur l'extrémité correspondante de l'un des bras latéraux de la face avant technique, cette lumière s'étendant suivant la direction transversale Y lorsque la face avant technique est montée sur la structure du véhicule, - chaque support de fixation comporte une ailette verticale s'étendant dans un plan transversal vertical à l'opposé du compartiment moteur depuis un bord avant de la partie verticale, un projecteur étant indexé suivant la direction longitudinale X en appui sur cette ailette verticale et fixé sur cette dernière par une vis traversant une lumière ménagée dans cette ailette suivant la direction transversale Y,
- chaque support de fixation comporte sur sa partie verticale un pion de liaison s'étendant en direction opposée du compartiment moteur, ce pion ayant un embout sphérique permettant d'assurer une liaison rotule avec un vérin équilibreur de capot interposé entre ce dernier et le support de fixation,
- chaque support de fixation est une pièce issue d'emboutissage et de pliage, fixée à la doublure de pied avant correspondante par trois vis de fixation traversant la partie verticale ainsi qu'une patte de fixation s'étendant au-dessus de la partie verticale.
Description détaillée de l'invention :
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple non limitatif de l'invention, et à la lumière des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'une partie avant d'un véhicule automobile suivant l'invention illustrant le capot, un projecteur avant gauche, une doublure de pied avant gauche et une aile avant gauche,
- la figure 2 représente une vue agrandie de détails de réalisation de la figure 1 , dans laquelle la face avant technique, le projecteur avant gauche et la doublure de pied avant gauche ne sont pas représentés,
- la figure 3 représente une vue en perspective d'un support de fixation selon l'invention par rapport auquel la face avant technique est indexée,
- la figure 4 représente une vue en perspective éclatée du support de fixation de la figure 3, et
- la figure 5 représente une vue en perspective du support de fixation de la figure 3 en situation d'approche pour le montage sur une doublure de pied avant.
Comme indiqué précédemment, les orientations sont données en référence au repère XYZ classique du véhicule dans lequel X représente la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orientée vers l'arrière, Y la direction transversale au véhicule, orientée vers la droite, et Z la direction verticale vers le haut.
D'autre part, les notions « indexation », « mise en position » ou « mise en géométrie » sont considérées comme équivalentes dans le contexte de l'invention et indiquent qu'un élément est positionné par rapport à un second élément.
On a représenté à la figure 1 une partie avant d'un véhicule automobile ayant un agencement spécifique à l'invention. Cette partie avant du véhicule comprend une face avant technique 1 formant une structure supportant des
éléments de refroidissement (non représentés) du moteur, à laquelle sont fixés un bouclier avant (non représenté) du véhicule et des projecteurs 2 avant. Seul le projecteur ou bloc optique avant gauche est représenté à la figure 1 . Le véhicule comporte en outre dans sa partie avant un capot 3 articulé sur des supports d'articulation 4 solidaires de la structure du véhicule. Le véhicule comprend également des ailes latérales 5 (figures 1 et 2) reliées à des doublures de pied avant 6 (figures 1 et 5) de la structure du véhicule. La face avant technique 1 est une structure ayant la forme générale d'un cadre orientée de façon sensiblement verticale. Elle se compose typiquement d'une poutre supérieure 101 et d'une poutre inférieure 102 reliées l'une à l'autre par des montants latéraux 103 sensiblement verticaux. Dans l'exemple illustré, les poutres sont également reliées l'une à l'autre par une poutre centrale 104 raccordée aux poutres 101 , 102 en leur milieu. Cette structure est typiquement réalisée en matière plastique et comporte des formes nervurées assurant une rigidité. Cette structure supporte classiquement le radiateur (non représenté) associé au circuit de refroidissement du véhicule et des organes ou éléments divers, tels que les projecteurs, la calandre (non représentée), le bouclier (non représenté), la serrure de capot (non représentée) etc.
Dans sa partie inférieure, la face avant technique 1 est reliée à des supports inférieurs 7 solidaires d'une partie avant des longerons du véhicule (figure 2). Un support inférieur 7 est prévu de chaque côté de la face avant technique 1 . Ces supports inférieurs 7 sont conformés pour assurer une indexation suivant la direction X par un appui de la face avant technique 1 contre une face correspondante du support 7. La fixation entre ces éléments est assurée par vissage.
En partie supérieure, la face avant technique 1 comporte des bras latéraux 8 prolongeant la poutre supérieure 101 et s'étendant à l'opposé l'une de l'autre suivant la direction transversale Y. Ces bras 8 ont des extrémités 81 opposées fixées aux doublures de pied avant 6 par l'intermédiaire de supports de fixation 9. Ceux-ci sont conformés pour assurer une indexation directe d'au moins l'un des extrémités 81 sur le support de fixation 9 suivant les directions X et Z avec
un degré de liberté suivant la direction Y afin de permettre un réglage de la position transversale de la face avant technique relativement au support de fixation 9. L'agencement selon l'invention permet de positionner la face avant technique 1 à une position transversale déterminée, en interposant un gabarit (non représenté) entre le capot 3 et l'une des extrémités 81 de l'un des bras latéraux 8. L'agencement est identique et symétrique des deux côtés du véhicule.
Les supports de fixation 9 ont la forme générale d'une équerre comportant une partie verticale 91 s'étendant dans le plan XZ vissée à une doublure de pied avant 6 du véhicule et une platine 92 horizontale s'étendant en équerre par rapport à la partie verticale 91 vers le compartiment moteur du véhicule. Le support de fixation 9 comporte en outre une ailette verticale 93 s'étendant dans le plan YZ à l'opposé du compartiment moteur, et prolongeant la partie verticale 91 depuis un bord avant de celle-ci (figures 3 et 4). La partie verticale 91 comporte également une patte verticale 94 s'étendant au dessus de la partie verticale 91 . Les supports de fixation 9 sont des pièces issues d'emboutissage et de pliage. La platine 92 et la patte supérieure 94 sont raccordées au bord supérieur de la partie verticale 91 respectivement à l'avant et à l'arrière de celui-ci. Les supports de fixations 9 sont fixés à la doublure de pied avant 6 correspondante par trois vis de fixation 10 traversant le support de fixation 9 suivant la direction Y (figures 3 et 5). Deux vis 10 traversent la partie verticale 91 . Une vis 10 traverse la patte supérieure 94. Comme illustré aux figures 3 et 4, la platine 92 supporte une vis 1 1 d'indexation et de serrage coopérant avec une plaquette 12 taraudée, faisant office d'écrou, emprisonnée dans une cage 13 solidaire de la platine 92. La plaquette 12 et la cage 13 sont conformées pour empêcher la rotation de la plaquette 12 autour d'un axe vertical. Comme représenté à la figure 4, la vis 1 1 se décompose de haut en bas en un pion supérieur d'indexation 1 1 1 , un épaulement 1 12 assurant un appui plan sur la platine 92, et une partie inférieure filetée 1 13 traversant la platine 92. La partie
filetée 1 13 est vissée dans un orifice taraudé de la plaquette 12 d'immobilisation retenue dans la cage 13.
L'extrémité 81 de l'un des bras latéraux 8 de la face avant technique 1 comprend une lumière s'étendant suivant la direction Y, dans laquelle est introduite la vis 1 1 , assurant une indexation suivant les directions X (par contact avec les bords transversaux de la lumière) et Z (par appui de l'extrémité 81 sur la surface supérieure de la platine 92) tout en permettant un ajustement de la position transversale de la face avant technique 1 suivant la direction Y.
On considère que le capot 3 mis en place sur ses supports d'articulation 4 est correctement positionné par rapport à la structure du véhicule. En effet le montage et la fixation du capot s'effectue lors des opérations dite de « ferrage » au cours desquels la caisse en blanc est assemblée pour constituer la structure, avec une bonne maîtrise de la géométrie en raison de la répétabilité apportée par les moyens automatisés / robotisés. En conséquence, on utilise avantageusement le capot 3 comme référence afin de positionner ensuite la face avant technique 1 . Le gabarit est ainsi positionné directement entre le capot 3 et la face avant technique 1 , ce qui prédétermine la position de celle-ci suivant la direction Y. Une fois cette position obtenue, la vis 1 1 est serrée dans la plaquette 12 pour solidariser et fixer définitivement l'extrémité 81 du bras 8 au support de fixation 9.
Comme évoqué, la mise en position géométrique de l'extrémité 81 du bras 8 suivant la direction longitudinale X est assurée directement par la vis 1 1 d'indexation et de serrage dans la mesure ou la lumière recevant cette vis 1 1 est orientée suivant la direction Y et ne laisse aucun degré de liberté suivant la direction X (aux jeux de montage près). De même la mise en position géométrique de l'extrémité 81 du bras 8 suivant la direction verticale Z est assurée directement par un contact plan avec la platine 92, de chaque côté de la face avant technique 1 .
De même que le capot 3 est correctement positionné par rapport à la structure par des moyens répétables en usine lors des opérations de ferrage, les ailes 5 sont également positionnées et fixées sur des éléments de structure assemblés
lors des opérations de ferrage. Ainsi la position relative de la face avant technique et de chaque aile 5 est maîtrisée. En positionnant ensuite chaque projecteur 2 par rapport à la face avant technique 1 et par rapport à une aile correspondante, on maîtrise en conséquence le positionnement relatif de chaque projecteur par rapport au capot et par rapport à l'aile associée. Ce positionnement correct implique que les jeux et affleurements entre le capot 3, les projecteurs 2 et les ailes 5 sont maîtrisés et correctement répartis notamment entre les deux côtés du véhicule.
La mise en position géométrique des projecteurs avant 2 par rapport à la face avant technique 1 est réalisée comme suit :
Chaque projecteur avant 2 est fixé au support de fixation 9 par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions X et Z.
Le projecteur 2 est mis en position géométrique suivant la direction X par un appui direct sur une face avant de l'ailette verticale 93. Le projecteur 2 est mis en position géométrique suivant la direction Z par un appui direct sur une face supérieure de la platine 92.
Le projecteur 2 est également fixé à l'aile 5 par un pontet 14 (figure 2) conformé pour assurer une indexation directe suivant la direction X. Le projecteur 2 coopère en appui sur une face avant de ce pontet 14.
Le projecteur est en outre fixé à la partie inférieure de la face avant technique 1 par des moyens de liaison conformés pour assurer une indexation directe suivant les directions X, Y et Z.
Le projecteur 2 est encore fixé dans sa partie arrière à l'un support d'articulation 4 du capot 3. La fixation est conformée pour assurer une indexation suivant les directions Y et Z.
La fixation du projecteur 2 sur chacun de ces éléments est assurée par vissage. On note que la fixation de la partie arrière du projecteur 2 sur le support d'articulation 4 n'est pas bloquée suivant la direction X de manière à satisfaire la réglementation concernant les chocs piétons (les éléments doivent s'enfoncer sans entrave suivant la direction X lorsqu'un effort dépasse un effort
seuil prédéterminé). De même, pour les mêmes raisons liées aux chocs piétons, les fixations du projecteur 2 sur le support de fixation 9, sur le pontet 14 et sur la partie inférieure de la face avant technique 1 sont conformées pour se rompre suivant la direction longitudinale X lorsqu'un effort appliqué dépasse un effort seuil prédéterminé.
Comme illustré aux figures 3 à 5, les supports de fixation 9 comportent par ailleurs sur la partie verticale 91 un pion de liaison 15 s'étendant suivant la direction Y, à l'opposé du compartiment moteur. Ce pion 15 a un embout sphérique permettant d'assurer une liaison rotule avec un vérin (non représenté) équilibreur de capot interposé entre ce dernier et le support de fixation 9.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes ou variantes de réalisation décrits précédemment et comprends tous les équivalents techniques de ces moyens.