FR2938494A1 - Piece de carrosserie composite metal/plastique a libre dilatation differentielle - Google Patents

Abstract

La pièce de carrosserie comprend une paroi intérieure métallique (8) et une paroi extérieure en matière plastique (9), espacées l'une de l'autre et assemblées en périphérie au moyen d'un dispositif de fixation mécanique (16) permettant une dilatation différentielle des deux parois. La paroi extérieure comporte une pluralité de languettes de montage (18) présentant chacune une fente oblongue (21) orientée selon la direction de dilatation. Des clips de fixation (22) sont montés à retenue dans ces fentes oblongues et coulissent le long de celles-ci en cas de dilatation de la paroi extérieure. Les têtes (25) de ces clips traversent des ouvertures de la paroi intérieure métallique, puis sont bouterollées. Un moyen de blocage du glissement latéral relatif entre les deux parois est également prévu. Cette invention intéresse le secteur de l'industrie automobile.

Description

La présente invention concerne une pièce de carrosserie composite pour véhicule automobile, formée d'un panneau métallique et d'un panneau en matière plastique assemblés en périphérie au moyen d'un dispositif de fixation mécanique qui permet une dilatation différentielle des deux panneaux. L'invention concerne également un dispositif de fixation mécanique qui permet d'assembler solidement un panneau en matière plastique sur un panneau, une structure ou un châssis en métal et qui confère une grande rigidité à l'assemblage composite, tout en autorisant une dilatation différentielle des deux parties de l'assemblage composite. L'invention est particulièrement adaptée à la réalisation de hayons et de volets arrière de véhicule automobile. Cependant, elle peut être appliquée avantageusement à beaucoup d'autres pièces de carrosserie ouvrantes ou fixes, notamment aux portières, aux capots ou à la fixation d'ailes en matière plastique sur le châssis métallique des véhicules. Les hayons ou volets arrière de véhicule automobile sont généralement constitués de deux parois sensiblement parallèles, maintenues espacées l'une de l'autre et assemblées en périphérie. Une telle structure creuse en caisson permet d'obtenir une pièce moins lourde qui présente une grande rigidité avec une bonne résistance à la torsion et à la flexion. Le volume creux laissé libre entre les deux parois peut en outre être utilisé pour y loger des éléments techniques, tels que par exemple une serrure électrique, le dispositif de motorisation de l'essuie-glace arrière, les dispositifs de signalisation et d'éclairage arrière ou autre.

Actuellement, ces deux parois sont le plus souvent réalisées en tôle d'acier ou d'aluminium et sont serties en périphérie. Les hayons obtenus ont une grande rigidité, mais ils présentent aussi de nombreux inconvénients. Etant entièrement métalliques, ils sont très lourds ce qui est assez pénalisant dans le contexte actuel où l'on vise une réduction de la consommation des véhicules et de leurs émissions de CO2 à la fois pour des raisons économiques et écologiques. En outre, ils doivent être réalisés au moyen d'outils d'emboutissage particulièrement chers. Une éventuelle modification de la forme de la pièce de carrosserie pour les différentes versions d'un même modèle de véhicule est donc très coûteuse, car elle nécessite de réaliser à chaque fois un nouvel outil d'emboutissage.

Par ailleurs, les formes pouvant être obtenues par emboutissage d'une tôle métallique sont relativement limitées, ce qui est gênant pour la paroi extérieure qui participe au design et à la ligne esthétique générale de la carrosserie.

On connaît également des hayons formés à partir de deux parois réalisées en un matériau synthétique renforcé par des fibres de verre connu sous le sigle SMC signifiant en anglais sheet moulding compound . Les hayons de ce type sont de rigidité et de poids comparables aux hayons métalliques, mais permettent un gain en coût d'outillage. Cependant, les matériaux synthétiques SMC ont un prix de revient très élevé. En outre, leur mise en peinture est assez problématique et génère de nombreux défauts qu'il faut ensuite retoucher. L'utilisation de tels matériaux, si elle est possible pour de petites séries, n'est absolument pas compatible avec une production en grandes séries. Par la demande de brevet FIAT EP 0.340.180, on connaît aussi un hayon hybride comportant une paroi intérieure métallique et une paroi extérieure en matière plastique injectée. Ces deux éléments sont assemblés par un collage périphérique dur. Bien que semblant a priori séduisante, une telle solution n'a jamais été appliquée d'un point de vue pratique. En effet, elle présente un inconvénient majeur lié à la différence de comportement qui existe entre les deux parois lorsqu'elles sont soumises à des variations importantes de température du fait d'un coefficient de dilatation nettement supérieur pour la matière plastique que pour le métal.

Le problème se pose notamment lors de la mise en peinture et du traitement par cataphorèse de la pièce de carrosserie qui nécessitent une cuisson à une température de l'ordre de 160 à 200°C. On constate alors une importante dilatation de la paroi extérieure en matière plastique suivie d'un retrait au refroidissement, alors que la paroi intérieure métallique reste quasiment inchangée. Du fait du collage périphérique dur qui existe entre les deux parois, la paroi extérieure en matière plastique ne peut se dilater librement, ce qui provoque des déformations. Il se crée également des contraintes dans la pièce qui peuvent par la suite conduire à la rupture en cas d'impact même léger lors de l'utilisation ultérieure du véhicule.

Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients en fournissant une pièce de carrosserie constituée d'une paroi intérieure métallique et d'une paroi extérieure en matière plastique assemblées l'une sur l'autre au moyen d'un dispositif de fixation original qui assure une bonne rigidité de la pièce tout en permettant une dilatation différentielle des deux parois. La pièce de carrosserie selon l'invention est ainsi beaucoup moins lourde que les pièces classiques à deux parois métalliques, tout en présentant une rigidité comparable et une résistance satisfaisante à la flexion et à la torsion du fait de sa structure

avantageuse en caisson. La paroi extérieure étant réalisée en matière plastique par moulage par injection, il est beaucoup plus facile et moins coûteux de lui donner toutes les caractéristiques de forme et d'esthétique souhaitées pour répondre aux exigences de style du véhicule. En outre, on peut facilement diversifier les modèles de la pièce de carrosserie pour la personnaliser en fonction des différentes versions existantes du véhicule auquel elle est destinée. Il suffit pour cela de changer la paroi extérieure en matière plastique en modifiant le moule d'injection, tout en conservant la même paroi intérieure métallique. De plus, une paroi extérieure en matière plastique est beaucoup moins fragile et moins sensible aux petits chocs qu'une paroi métallique. Elle résiste par exemple beaucoup mieux aux collisions occasionnées par les chariots sur les parkings de supermarché. Pour résoudre le problème technique l'invention fournit une pièce de carrosserie pour véhicule automobile, comprenant une paroi extérieure en matière plastique et une paroi intérieure métallique, ou comprenant une paroi extérieure en matière plastique destinée à être fixée sur une paroi intérieure métallique de châssis, ces deux parois étant espacées l'une de l'autre et assemblées en périphérie de manière à former une structure globalement plane qui renferme un volume intérieur creux. Selon l'invention, la paroi intérieure métallique et la paroi extérieure en matière plastique sont assemblées au moyen d'un dispositif de fixation mécanique qui permet une dilatation différentielle de ces deux parois. Pour cela, la paroi extérieure en matière plastique comporte du côté intérieur une pluralité de languettes de montage présentant chacune une fente oblongue orientée sensiblement selon la direction de la

dilatation ou du retrait de la paroi extérieure en matière plastique à ce niveau. Le dispositif de fixation mécanique comprend un ensemble de clips de fixation comportant une tête de clip, ces clips de fixation étant montés et retenus dans les fentes oblongues et coulissant le long de celles-ci en cas de dilatation ou de retrait de la paroi extérieure en matière plastique. La paroi intérieure métallique présente un ensemble d'ouvertures dans lesquelles sont engagées les têtes des clips de fixation, le désengagement des têtes des clips de fixation hors de ces ouvertures étant rendu définitivement ou temporairement impossible. Pour lui conférer une rigidité satisfaisante, la pièce de carrosserie selon l'invention comporte en outre un moyen de blocage du glissement latéral relatif entre la paroi intérieure métallique et la paroi extérieure en matière plastique. Selon un mode de réalisation préférentiel de l'invention, ce moyen de blocage du glissement latéral relatif se place automatiquement en position verrouillée de blocage lors du phénomène de retrait postérieur au traitement de cataphorèse de la paroi intérieure métallique.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, description faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : . la figure 1 est une vue générale en perspective de la face extérieure d'un hayon arrière de véhicule automobile selon l'invention ; . la figure 2 est une vue en perspective éclatée des différents éléments d'un hayon selon l'invention ; . la figure 3 est une vue de la face intérieure de la paroi en matière plastique du bandeau inférieur d'un hayon selon l'invention ; . la figure 4 est un agrandissement du détail encerclé sur la figure 3 illustrant une portion de la paroi extérieure en matière plastique au niveau d'une languette de montage d'un clip quart de tour ; . la figure 5 est une vue correspondant à celle de la figure 4, d'une portion de la paroi extérieure en matière plastique sur laquelle on a rapporté une portion de la paroi intérieure métallique, le clip quart de tour n'étant pas représenté ; . la figure 6 est une vue correspondant à celles des figures 4 et 5, d'une portion de la paroi extérieure en matière plastique et d'une portion de la paroi intérieure métallique assemblées par un clip quart de tour à extrémité bouterollée ; . la figure 7 est une vue en coupe selon le plan de coupe VII-VII de la figure 6, d'une portion de hayon composite selon l'invention au niveau de la zone d'assemblage entre ses deux parois ; . la figure 8 est une vue en perspective d'un clip quart de tour représenté seul ; . la figure 9 est une vue en perspective d'un clip quart de tour, représenté seul, après bouterollage ; . les figures 10 et 11 sont des vues, respectivement en perspective et de dessus, de la languette de montage et d'un clip quart de tour relié à celle-ci en position droite de moulage ; . les figures 12 à 14 sont des vues en perspective illustrant les différentes étapes successives de la mise en place d'un clip quart de tour, avec respectivement : - pour la figure 12 : le clip en position droite de moulage, relié à la languette de montage par des pattes sécables ; - pour la figure 13 : le clip en position droite, détaché de la languette de montage et poussé vers le bas ; et - pour la figure 14 : le clip en position pivotée d'assemblage ; . la figure 15 est une vue de dessus correspondant à la figure 14, représentant la languette de montage sur laquelle est monté un clip quart de tour en position pivotée d'assemblage ; . les figures 16 à 21 sont des couples de vues à chaque fois en perspective et en coupe, illustrant une portion de la paroi extérieure en matière plastique et une portion de la paroi intérieure métallique assemblées par un clip quart de tour à extrémité bouterollée, respectivement : - pour les figures 16 et 17 : en position d'assemblage avant cataphorèse ; - pour les figures 18 et 19 : pendant la cataphorèse, la paroi extérieure en matière plastique étant dilatée ; et - pour les figures 20 et 21 : après refroidissement, en position finale d'utilisation du hayon selon l'invention. La pièce de carrosserie selon la présente invention va maintenant être décrite de façon détaillée en référence aux figures 1 à 21. Les éléments équivalents représentés sur les différentes figures porteront les mêmes références numériques. On définira dans la suite de cette description les notions de haut et de bas, d'inférieur et de supérieur, etc..., en fonction de l'orientation adoptée par le dispositif représenté sur les différentes figures. Il est évident que cette orientation ne sera pas forcément conservée en utilisation. Comme indiqué dans la partie introductive, la présente invention peut être appliquée à différentes pièces de carrosserie pour véhicule automobile, notamment à un volet arrière, un hayon arrière, une portière, un panneau de capot ou à une aile de

carrosserie. De façon générale, elle peut avantageusement être utilisée pour toute pièce de carrosserie pouvant être réalisée sous la forme d'une pièce composite comprenant une paroi intérieure métallique et une paroi extérieure en matière plastique, ou de toute pièce de carrosserie en matière plastique devant être fixée sur une paroi métallique de châssis tout en autorisant une dilatation différentielle de la pièce par rapport au châssis. Les figures annexées et la description ci-dessous se rapportent à un mode de réalisation préférentiel de l'invention correspondant à un hayon arrière de véhicule automobile. Il doit être bien compris qu'il ne s'agit que d'un exemple préférentiel d'application de l'invention donné dans un but d'illustration et non de limitation. Sur les figures, on a représenté un hayon 1 de véhicule automobile réalisé selon l'invention.

Ce hayon 1 est une structure globalement plane ou suivant les exigences de style de la ligne du véhicule. Il présente une partie supérieure longitudinale appelée becquet 2 et une partie inférieure longitudinale plus importante appelée bandeau 3, ces deux parties étant réunies par deux bras latéraux 4. Entre les deux bras latéraux 4, le becquet 2 et le bandeau 3, se situe une ouverture centrale 5 devant laquelle on vient placer la lunette arrière (non représentée) du véhicule. Cette dernière est classiquement collée sur les bras latéraux 4, le bord inférieur 6 du becquet 2 et le bord supérieur 7 du bandeau 3. Selon l'invention, le hayon 1 comporte une paroi intérieure 8 métallique, par exemple réalisée en tôle d'acier ou en tôle d'aluminium, et une paroi extérieure 9 en matière plastique, par exemple réalisée en polyamide ou en un alliage de polyamide et d'oxyde de polyphénylène. Ces deux parois 8 et 9 sont maintenues écartées et assemblées entre elles au niveau de leur périphérie. Elles délimitent ainsi entre elles un volume intérieur creux 10 qui peut être utilisé pour y loger des éléments techniques et fonctionnels tels que par exemple les charnières d'articulation et de fixation du hayon, la serrure électrique, le système de motorisation des essuie-glaces arrière, les dispositifs de signalisation et d'éclairage arrière. La paroi intérieure métallique 8 comporte à cet effet plusieurs orifices divers de réception ou de fixation 11 pour ces éléments. La paroi intérieure métallique 8 est préférentiellement d'un seul tenant pour tout le hayon, les parties correspondant au becquet, au bandeau et aux bras latéraux étant réalisées d'une seule pièce. Sa rigidité peut être renforcée par un ensemble de nervures de rigidification 12, par exemple disposées en croix sur la partie bandeau. La paroi extérieure en matière plastique 9 peut également être réalisée d'une pièce. Cependant, comme représenté sur la figure 2, elle est préférentiellement composée de plusieurs morceaux moulés indépendamment, à savoir une partie supérieure 13 formant la paroi extérieure du becquet 2 et une partie inférieure 14 formant la paroi extérieure du bandeau 3. Les bras latéraux 4 peuvent également être recouverts de montants 15 en matière plastique ou en métal, servant de renforts et donnant aux bras 4 une structure creuse qui augmente leur rigidité. L'aspect extérieur de ces montants 15 est peu important car ils sont ensuite masqués par le bord de la lunette arrière du véhicule.

Selon l'invention, la paroi intérieure métallique 8 et la paroi extérieure en matière plastique 9, ou plus exactement chacune des parties 13 et 14 de cette paroi extérieure 9, sont assemblées en périphérie au moyen d'un dispositif de fixation mécanique 16 qui permet une dilatation différentielle des deux parois. Pour cela et comme on peut le voir sur la figure 3, la paroi extérieure en matière plastique 9 ou chacune de ses parties 13, 14 comporte sur sa face intérieure 17 une pluralité de languettes de montage 18. Ces languettes de montage 18 sont des platines en matière plastique préférentiellement de forme générale arrondie, moulées d'une seule pièce avec la paroi extérieure en matière plastique 9. De préférence, elles s'étendent en porte-à-faux de façon sensiblement parallèle à cette paroi 9. Pour éviter l'apparition de retassures sur la face visible de la paroi extérieure 9 en matière plastique, ces languettes de montage 18 prennent préférentiellement naissance au niveau d'un rebord périphérique 19 qui forme un retour vers l'intérieur prolongeant le bord de la paroi extérieure 9 sur sa périphérie. Ce rebord périphérique 19 permet en outre de masquer le chant 20 de la paroi intérieure métallique 8 lorsque les deux parois 8 et 9 sont assemblées. Les languettes de montage 18 sont réparties, de préférence selon un espacement régulier, sur tout le pourtour de la paroi extérieure 9, leur nombre et leur emplacement dépendant de la forme et de la taille de la paroi extérieure 9 à assembler. Chacune des languettes de montage 18 présente une fente oblongue 21 dont l'orientation varie selon l'emplacement de la languette à la périphérie de la paroi 9.

En effet, selon une caractéristique essentielle de l'invention, la fente oblongue 21 de chaque languette de montage 18 est orientée sensiblement selon la direction de la dilatation ou du retrait de la paroi extérieure en matière plastique 9 pouvant se produire à ce niveau. Bien entendu, la direction de la dilatation est variable en fonction de forme de la paroi extérieure 9 en matière plastique et de la localisation de ses points d'indexage. Une étude préalable de la dilatation doit donc être effectuée à la conception de la pièce afin de déterminer l'orientation de chacune des fentes oblongues 21. Comme représenté sur les différentes figures, ces fentes oblongues 21 peuvent être ouvertes et débouchantes au niveau de leur extrémité opposée au bord périphérique de la paroi extérieure en matière plastique 9. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, elles peuvent également être fermées à leurs deux extrémités comme on l'expliquera par la suite. Le dispositif de fixation mécanique 16 comprend un ensemble de clips de fixation 22 qui coopèrent avec les fentes oblongues 21 des languettes de montage 18. L'un de ces clips de fixation 22 a été représenté seul à la figure 8. Le clip de fixation 22 comporte un corps 23 de forme générale cylindrique, présentant de préférence deux méplats latéraux 24.

Le corps 23 est surmonté d'une tête 25 également sensiblement cylindrique mais de diamètre plus réduit, qui se réduit de préférence en une extrémité tronconique 26. Un alésage 27 sensiblement vertical est ménagé dans la tête 25 du clip 22 et débouche au niveau de la face supérieure 28 de la tête 25. Cet alésage 27 présente une forme de section, par exemple hexagonale sur la variante représentée, adaptée à la réception de la pointe d'un outil permettant de faire pivoter le clip de fixation 22 d'un quart de tour. La tête 25 du clip de fixation 22 prend après bouterollage une forme hémisphérique telle que représentée sur la figure 9. Du corps 23 du clip 22 s'étendent deux bras, l'un inférieur 29 et l'autre supérieur 30, de préférence sensiblement plans et parallèles. Ces deux bras 29 et 30, disposés l'un au dessus de l'autre, définissent entre eux un espace de réception 31. L'écartement entre les deux bras 29 et 30 du clip 22 correspond sensiblement ou est légèrement inférieur à l'épaisseur de la partie de la languette de montage 18 bordant la fente oblongue 21 correspondante, de manière à pouvoir engager celle-ci dans l'espace de réception 31 avec un effet de maintien entre les deux bras 29 et 30. Afin de faciliter l'engagement de la languette de montage 18 dans l'espace de réception 31, une zone d'engagement 32 est préférentiellement prévue à l'entrée de celui-ci dans laquelle les bras 29 et 30 présentent chacun un chanfrein en vis-à-vis, respectivement 33 pour le bras inférieur 29 et 34 pour le bras supérieur 30. Un clip de fixation 22 est destiné à être monté au niveau de chacune des languettes de montage 18 de la paroi extérieure en matière plastique 9. Il est prévu pour être mis en place dans la fente oblongue 21 de la languette et présente des dimensions adaptées pour cela. Les clips de fixation 22 peuvent être fabriqués indépendamment de la paroi extérieure 9 et rapportés ensuite sur celle-ci au niveau des fentes oblongues 21 de ses languettes de montage 18. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention représenté sur les figures, les clips de fixation 22 peuvent être moulés simultanément à la paroi extérieure en matière plastique 9 et d'une pièce avec celle-ci. Les clips de fixation 22 sont moulés chacun à l'intérieur de l'une des fentes oblongues 21 et sont rattachés aux bords de la fente 21 au moyen de pattes sécables 35. Ils se trouvent alors dans la position représentée sur les figures 10 à 12, c'est-à-dire avec les bras 29 et 30 orientés dans le sens de la fente oblongue 21. Après leur moulage, les clips de fixation 22 sont facilement placés en position d'assemblage selon la séquence illustrée sur les figures 12 à 15. Pour cela on commence par détacher le clip 22 de la languette de montage 18 en le poussant vers le bas dans la direction de la flèche 36, de manière à rompre les pattes sécables 35. Comme représenté sur la figure 13, le clip de fixation 22 se retrouve alors préférentiellement en appui sur une nervure 37 qui s'élève de la face intérieure 17 de la paroi en matière plastique 9 et s'étend en dessous de la fente oblongue 21 et du clip de fixation 22. Avantageusement, cette nervure 37 sert de repère pour garantir le bon positionnement en hauteur du clip 22 par rapport à la languette de montage 18, afin de permettre l'engagement de la languette 18 dans l'espace de réception 31 situé entre les deux bras 29 et 30 du clip de fixation 22. En effet, la hauteur de cette nervure 37 est prévue pour que la languette de montage 18 se trouve en face de l'espace de réception 31 lorsque le clip 22 est en appui sur la nervure 37. Pour placer le clip de fixation 22 en position d'assemblage, il suffit alors de le faire pivoter d'environ un quart de tour comme symbolisé par la flèche 38. Le bord de l'ouverture oblongue pénètre alors dans la zone d'engagement 32, puis dans l'espace de réception 31. Son engagement est facilité par les rampes progressives formées par les chanfreins 33 et 34 des bras inférieur 29 et supérieur 30 du clip 22. Lorsque le mouvement de pivotement est terminé, le clip de fixation 22 se trouve dans la position illustrée sur les figures 14 et 15, la languette de montage 18 étant retenue avec un effet de serrage entre ses bras 29 et 30. Le mouvement de pivotement d'un quart de tour du clip 22 peut être facilement réalisé à l'aide d'un outil introduit dans l'alésage 27 de la tête de clip 25. Ce pivotement peut être manuel ou automatisé et peut être effectué individuellement pour chaque clip ou simultanément pour l'ensemble des clips 22 de la paroi.

Lorsque les clips 22 sont en position d'assemblage, l'assemblage de la paroi extérieure en matière plastique 9 et de la paroi intérieure métallique 8 peut avoir lieu. La paroi métallique 8 présente pour cela une ouverture 39 située en regard de chacun des clips 22, dont la taille et la forme est appropriée pour pouvoir être traversée par la tête 25 du clip de fixation 22 correspondant. Cette ouverture est de forme quelconque, par exemple circulaire ou préférentiellement carrée ou hexagonale afin de limiter la rotation du clip 22 sous l'effet des vibrations pendant le fonctionnement du véhicule. Pour réaliser l'assemblage mécanique des deux parois, on engage les têtes 25 des clips de fixation 22 montés sur la paroi extérieure en matière plastique 9, dans les ouvertures 39 correspondantes de la paroi intérieure métallique 8. Cet engagement peut avantageusement être facilité par la présence de l'extrémité tronconique 26 des têtes 25.

Le désengagement des têtes de clip 25 hors des ouvertures 39 est ensuite rendu impossible par tout moyen approprié.

Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, on peut réaliser un bouterollage des têtes de clip 25 qui assure le sertissage des clips de fixation 22 sur la paroi métallique 8.

Selon l'invention, le dispositif de fixation mécanique 16 ainsi constitué permet une dilatation différentielle des deux parois assemblées. En effet, en cas de dilatation de la paroi extérieure en matière plastique 9, les clips de fixation 22 coulissent le long de la fente oblongue 21 dans laquelle ils se trouvent qui est orientée dans le sens de la dilatation. Ils continuent ainsi à assurer l'assemblage mécanique des deux parois tout en permettant la dilatation de la paroi extérieure en matière plastique 9 sans qu'aucune contrainte n'apparaisse au sein de la pièce. De manière évidente, le phénomène se déroule de la même façon en sens inverse en cas de contraction, également appelée retrait, de la paroi en matière plastique 9. Selon une variante non représentée de l'invention, il est possible de limiter la dilatation de la paroi extérieure en matière plastique 9 à une valeur maximale autorisée en fermant les fentes oblongues 21 au niveau de leur extrémité opposée au rebord périphérique 19. La longueur des fentes oblongues 21 représente alors le débattement maximum de la paroi extérieure 9 par rapport à la paroi intérieure 8, les clips de fixation 22 se déplaçant le long des fentes oblongues 21 jusqu'à se retrouver en butée contre l'une ou l'autre des extrémités fermées de ces fentes lorsque la dilatation ou le retrait de la paroi en matière plastique 9 correspond au maximum autorisé.

En cas de dilatation ou de retrait avec le dispositif de fixation 16 selon l'invention, le déplacement relatif se produit entre le clip de fixation 22 et la paroi extérieure en matière plastique 9. On observe un glissement entre les pièces en matière plastique et donc uniquement un frottement plastique contre plastique, la tête de clip 25 restant fixe contre la paroi intérieure métallique 8. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse au moment du traitement de la paroi métallique par cataphorèse qui nécessite une étape de cuisson à une température importante de l'ordre de 160 à 200°C. En effet, s'il existait un déplacement des clips 22 par rapport à la paroi métallique 8, le produit de cataphorèse, appliqué à l'état liquide sur la paroi métallique, serait raclé par les clips de fixation 22 lors de la dilatation de la paroi extérieure en matière plastique 9 pendant l'étape de cuisson. Une fois la pièce de carrosserie refroidie et après retrait de la paroi extérieure en matière plastique, il existerait une zone de la paroi métallique non protégée par le produit de cataphorèse. Comme avec le dispositif de fixation selon l'invention il n'y a avantageusement aucun déplacement des clips 22 par rapport à la paroi métallique 8, aucun raclage ne se produit pendant la cataphorèse et la paroi métallique 8 est parfaitement protégée. Seule la partie de la paroi métallique 8 se trouvant sous les têtes de clip 25 n'est pas recouverte de produit de cataphorèse. Cependant, les têtes de clip 25 étant en appui serré contre la paroi métallique 8, elles assurent elles-mêmes la protection contre la corrosion sans qu'une protection supplémentaire soit nécessaire à ce niveau. Evidemment, l'assemblage des deux parois 8 et 9 de la pièce de carrosserie par le dispositif de fixation mécanique selon l'invention peut également être réalisé postérieurement au traitement de la paroi intérieure métallique 8 par cataphorèse ou autre. Dans ce cas, le problème ne se pose pas. La fixation mécanique entre les deux parois 8 et 9, assurée par les clips de fixation 22, peut être complétée par un collage périphérique au moyen d'un cordon de matière adhésive tel que 40 qui limite les vibrations et assure l'étanchéité entre les deux parois 8 et 9 en s'opposant à une entrée d'eau ou de saletés dans le volume intérieur creux 10 pouvant contenir des dispositifs électriques sensibles.

Bien entendu, il s'agit d'un collage souple permettant le déplacement relatif des deux parois 8 et 9 en cas de dilatation ou de retrait de la paroi extérieure en matière plastique 9, et non d'un collage serré de fixation comme dans l'art antérieur.

Le cordon de colle 40 peut également être remplacé par un joint périphérique fixé, préférentiellement par collage, uniquement sur l'une des deux parois 8 ou 9 et en contact d'étanchéité avec la deuxième de ces parois.

Afin de conférer à la structure creuse obtenue une rigidité satisfaisante avec une bonne résistance à la torsion et à la flexion, le dispositif de fixation mécanique 16 est complété par un moyen de blocage 41 du glissement latéral relatif entre les deux parois 8 et 9 qui empêche tout mouvement latéral de l'une des parois par rapport à l'autre. Dans le mode de réalisation préférentiel représenté, le moyen de blocage 41 se compose par exemple d'un ensemble de nervures de blocage 42, moulées en périphérie de la paroi extérieure en matière plastique 9, et d'une pluralité de découpes 43 de forme et d'orientation complémentaires, ménagées en vis-à-vis dans le chant périphérique de la paroi intérieure métallique 8 de manière à pouvoir recevoir les nervures de blocage 42 par engagement dans les découpes 43 correspondantes. Afin d'éviter les retassures sur la face extérieure visible de la paroi extérieure en matière plastique 9, les nervures de blocage 42 prennent naissance préférentiellement du rebord périphérique 19 de la paroi en matière plastique 9 et/ou des languettes de montage 18. En outre, une striction peut être prévue à la base de ces nervures de blocage 42. Le nombre et la disposition de ces nervures de blocage 42 sont variables selon la nature, la taille et la forme de la pièce de carrosserie. Elles sont de préférence disposées à proximité des clips de fixation 22 de manière à pouvoir être réalisées à partir de leur languette de montage 18. Sur la variante représentée, les nervures de blocage 42 sont par exemple disposées par groupe de deux sur certaines languettes de montage 18, une nervure s'étendant de chaque côté de la fente oblongue 21. Les nervures de blocage 42 ainsi que leurs découpes complémentaires 43 sont orientées sensiblement dans la direction de la dilatation et du retrait de la paroi extérieure en matière plastique 9 à ce niveau et donc sensiblement parallèlement aux fentes oblongues 21 se trouvant à proximité. L'orientation des nervures de blocage 42 peut ainsi être différente selon leur emplacement.

Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le moyen de blocage 41 du glissement latéral relatif se place automatiquement en position verrouillée de blocage lors du phénomène de post-retrait de la paroi extérieure 9 suivant le traitement de cataphorèse. Le principe de ce verrouillage a été illustré sur les figures 16 à 21. Après assemblage des deux parois 8 et 9 au moyen des clips de fixation 22 et bouterollage des têtes de clip 25, le moyen de blocage 41 se trouve dans la position représentée sur les figures 16 et 17. Les nervures 42 sont placées devant l'ouverture des découpes 43 correspondantes mais n'y

sont pas engagées. Le produit liquide de cataphorèse peut donc être appliqué sur l'ensemble de la paroi intérieure métallique 8, y compris sur son chant périphérique au niveau des découpes 43, sans être gêné par la présence des nervures 42. Pendant l'étape de cuisson de la cataphorèse, la pièce de carrosserie est chauffée à une température de l'ordre de 160 à 200°C. La paroi extérieure en matière plastique 9 se dilate fortement. Les clips 22 se déplacent le long des fentes oblongues 21 des languettes de montage 18 pour autoriser le mouvement de dilatation de la paroi extérieure en matière plastique 9, tout en maintenant l'assemblage avec la paroi intérieure métallique 8 qui ne se dilate presque pas.

Le moyen de blocage 41 se trouve alors dans la position représentée sur les figures 18 et 19. Les nervures 42 se sont éloignées des découpes 43. Elles n'ont pas raclé le produit de traitement en se plaçant dans cette position. La cuisson du produit de cataphorèse peut donc se dérouler dans les meilleures conditions sur l'ensemble de la paroi métallique 8, y compris au niveau des découpes 43. L'étape de cataphorèse est suivie par un refroidissement progressif de la pièce de carrosserie au cours duquel la paroi extérieure en matière plastique 9 se rétracte jusqu'à atteindre des dimensions inférieures à celles qu'elle présentait initialement avant chauffage. Ce phénomène est connu sous le nom de post-retrait. La paroi intérieure métallique 8 reste au contraire quasiment inchangée. Grâce au dispositif de fixation mécanique 16 de l'invention, ce phénomène de post-retrait peut survenir tout en conservant l'assemblage entre les deux parois 8 et 9 et sans que des tensions n'apparaissent dans la pièce de carrosserie. Pour cela, les clips de fixation 22 se déplacent simplement le long des fentes oblongues 21 en sens inverse du mouvement précédent de

dilatation. Au cours de ce phénomène de post-retrait de la paroi extérieure en matière plastique 9, les nervures 42 viennent automatiquement s'engager dans les découpes 43 en regard de la paroi intérieure métallique 8. Cet engagement ne pose aucun problème car le déplacement des nervures 42 est guidé par les clips de fixation 22 qui ne peuvent se déplacer que le long des fentes oblongues 21.

Une fois le retrait terminé, les nervures 42 sont engagées dans les découpes 43 comme représenté sur les figures 20 et 21. Dans cette position, les nervures 42 et les découpes 43 coopèrent pour s'opposer à tout mouvement de glissement latéral de l'une des parois par rapport à l'autre paroi. Même si la pénétration des nervures 42 dans les découpes 43 est peu profonde, comme ces nervures sont nombreuses et réparties en périphérie de la pièce, la pièce creuse de carrosserie devient extrêmement rigide.

Afin d'assurer un verrouillage plus serré du moyen de blocage 41 du glissement latéral relatif, on peut en outre optimiser la forme des découpes 43, en les prévoyant par exemple triangulaires, afin de rendre l'engagement des nervures 42 de plus en plus serré.

De manière évidente, l'invention ne se limite pas aux modes de réalisation préférentiels décrits précédemment et représentés sur les différentes figures, l'homme du métier pouvant y apporter de nombreuses modifications et imaginer d'autres variantes sans sortir ni de la portée, ni du cadre de l'invention définis par les revendications. L'homme du métier pourra, par exemple, utiliser le même principe que le verrouillage automatique du moyen de blocage 41 du glissement latéral relatif, en réalisant des crochets solidaires du bord de la paroi extérieure en matière plastique 9 qui viennent s'engager automatiquement lors du post- retrait de cette paroi dans des ouvertures adaptées ménagées en regard dans la paroi intérieure métallique 8, afin de limiter à des valeurs contrôlées la dilatation et le retrait de la paroi extérieure en matière plastique 9 au cours de l'utilisation ultérieure de la pièce de carrosserie. Les crochets n'étant initialement pas engagés dans les ouvertures correspondantes de la paroi métallique 8, ils ne sont pas gênants pour l'application du produit de cataphorèse et laissent la paroi extérieure en matière plastique 9 se dilater librement pendant l'étape de cuisson de la cataphorèse. Ils se verrouillent automatiquement lors du post-retrait de la paroi en matière plastique 9 et limitent ensuite l'amplitude de dilatation et de retrait possible de cette paroi 9 dans les conditions d'utilisation du véhicule.

Claims (21)

1. REVENDICATIONS1. Pièce de carrosserie (1) pour véhicule automobile, comprenant une paroi extérieure en matière plastique (9) et une paroi intérieure métallique (8), ou comprenant une paroi extérieure en matière plastique (9) destinée à être fixée sur une paroi intérieure métallique (8) de châssis, ces deux parois (8, 9) étant espacées l'une de l'autre et assemblées en périphérie de manière à former une structure globalement plane renfermant un volume intérieur creux (10), caractérisée : en ce que la paroi intérieure métallique (8) et la paroi extérieure en matière plastique (9) sont assemblées au moyen d'un dispositif de fixation mécanique (16) qui permet une dilatation différentielle des deux parois (8, 9) ; en ce que la paroi extérieure en matière plastique (9) comporte du côté intérieur une pluralité de languettes de montage (18) présentant chacune une fente oblongue (21) orientée sensiblement selon la direction de la dilatation ou du retrait de la paroi extérieure en matière plastique (9) à ce niveau ; en ce que le dispositif de fixation mécanique (16) comprend un ensemble de clips de fixation (22) comportant une tête de clip (25), ces clips de fixation (22) étant montés et retenus dans les fentes oblongues (21) et coulissant le long de celles-ci en cas de dilatation ou de retrait de la paroi extérieure en matière plastique (9) ; en ce que la paroi intérieure métallique (8) présente un ensemble d'ouvertures (39) dans lesquelles sont engagées les têtes (25) des clips de fixation (22), le désengagement des têtes (25) des clips de fixation (22) hors de ces ouvertures (39) étant rendu définitivement ou temporairement impossible ; et en ce qu'elle comporte en outre un moyen deblocage (41) du glissement latéral relatif entre la paroi intérieure métallique (8) et la paroi extérieure en matière plastique (9).
2. 2. Pièce de carrosserie (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que les languettes de montage (18) sont des platines en matière plastique, moulées d'une seule pièce avec la paroi extérieure en matière plastique (9).
3. 3. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les languettes de montage (18) prennent naissance au niveau d'un rebord périphérique (19) prolongeant vers l'intérieur le bord de la paroi extérieure en matière plastique (9), et s'étendent en porte-à-faux de façon sensiblement parallèle à la paroi extérieure en matière plastique (9).
4. 4. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les fentes oblongues (21) sont ouvertes et débouchantes au niveau de leur extrémité opposée au bord périphérique de la paroi extérieure en matière plastique (9).
5. 5. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3 caractérisée en ce que les fentes oblongues (21) sont fermées à leurs deux extrémités.
6. 6. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les clips de fixation (22) comportent chacun un corps (23) de forme générale cylindrique, une tête (25) également sensiblement cylindrique mais de diamètre plus réduit, et deux bras (29, 30) disposés l'un au dessus de l'autre, définissant entre eux un espace de réception (31) avec effet de maintien pour la partie de la languette de montage (18) bordant la fente oblongue (21) correspondante.
7. 7. Pièce de carrosserie (1) selon larevendication précédente caractérisée en ce que le corps (23) présente deux méplats latéraux (24) et en ce que la tête (25) se réduit en une extrémité tronconique (26).
8. 8. Pièce de carrosserie (1) selon la revendication 6 ou 7 caractérisée en ce que la tête (25) présente un alésage (27) sensiblement vertical et débouchant au niveau de la face supérieure (28) de la tête (25).
9. 9. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications 6 à 8 caractérisée en ce que les bras (29, 30) sont sensiblement plans et parallèles et présentent chacun un chanfrein (33, 34) en vis-à-vis.
10. 10. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que les clips de fixation (22) sont moulés simultanément et d'une pièce avec la paroi extérieure en matière plastique (9), chacun à l'intérieur de l'une des fentes oblongues (21) et sont rattachés aux bords de cette fente (21) au moyen de pattes sécables (35).
11. 11. Pièce de carrosserie selon la revendication précédente caractérisée en ce que les clips de fixation (22) sont placés en position d'assemblage par rupture des pattes sécables (35) au moyen d'une poussée vers le bas, puis par pivotement d'environ un quart de tour.
12. 12. Pièce de carrosserie (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que la paroi extérieure en matière plastique (9) comporte sur sa face intérieure (17) des nervures (37) s'étendant sous les fentes oblongues (21) et servant de repère pour garantir le bon positionnement en hauteur des clips de fixation (22) par rapport aux languettes de montage (18).
13. 13. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractériséeen ce que les têtes (25) des clips de fixation (22) sont bouterollées ou vissées pour rendre impossible leur désengagement hors des ouvertures (39) de la paroi intérieure métallique (8).
14. 14. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le moyen de blocage (41) du glissement latéral relatif comprend un ensemble de nervures de blocage (42) moulées en périphérie de la paroi extérieure en matière plastique (9), et une pluralité de découpes (43) complémentaires, ménagées en vis-à-vis dans le chant périphérique de la paroi intérieure métallique (8) de manière à pouvoir recevoir les nervures de blocage (42) par engagement dans les découpes (43) correspondantes, et en ce que les nervures de blocage (42) et les découpes (43) sont orientées sensiblement selon la direction de la dilatation ou du retrait de la paroi extérieure en matière plastique (9) à ce niveau.
15. 15. Pièce de carrosserie (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que les nervures de blocage (42) prennent naissance à partir d'un rebord périphérique (19) de la paroi extérieure en matière plastique (9) et/ou des languettes de montage (18).
16. 16. Pièce de carrosserie (1) selon la revendication précédente caractérisée en ce que les nervures de blocage (42) sont disposées par groupe de deux sur certaines languettes de montage (18), une nervure de blocage (42) s'étendant de chaque côté de la fente oblongue (21).
17. 17. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le moyen de blocage (41) du glissement latéral relatif se place automatiquement en position verrouillée de blocage lors du phénomène de post-retrait de la paroi extérieure en matière plastique (9)suivant le traitement de cataphorèse de la paroi intérieure métallique (8).
18. 18. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des crochets solidaires de la paroi extérieure en matière plastique (9) venant s'engager automatiquement dans des ouvertures de la paroi intérieure métallique (8) lors du phénomène de post-retrait de la paroi extérieure en matière plastique (9) suivant le traitement de cataphorèse de la paroi intérieure métallique (8), afin de limiter l'amplitude de la dilatation et du retrait ultérieurs de la paroi extérieure en matière plastique (9).
19. 19. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que le dispositif de fixation mécanique (16) est complété par un collage périphérique souple (40) ou par un joint périphérique fixé sur l'une des parois intérieure métallique (8) ou extérieure en matière plastique (9) et en contact d'étanchéité avec la deuxième de ces parois (8, 9).
20. 20. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce que la paroi intérieure métallique (8) est réalisée en tôle d'acier ou d'aluminium et en ce que la paroi extérieure en matière plastique (9) est réalisée en polyamide ou en un alliage de polyamide et d'oxyde de polyphénylène.
21. 21. Pièce de carrosserie (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisée en ce qu'il s'agit d'un volet arrière, d'un hayon, d'une portière, d'un capot ou d'une aile de carrosserie de véhicule automobile.