FR3021923A1 - Boitier de feu de vehicule automobile tenu par friction lors du soudage de la glace sur sa peripherie - Google Patents

Abstract

Boîtier de module, notamment, lumineux pour véhicule automobile comprenant un collet périphérique (6a) entourant un volume destiné à recevoir des équipements de production d'un faisceau lumineux, ledit boîtier comportant une nervure de soudage (6b) réalisée en un matériau fusible susceptible d'être fixé à une glace par soudage laser, et s'étendant depuis le collet, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nervure de butée (6d) s'étendant à partir dudit collet, dans une direction opposée à ladite nervure de soudage (6b).

Description

BOÎTIER DE FEU DE VEHICULE AUTOMOBILE TENU PAR FRICTION LORS DU SOUDAGE DE LA GLACE SUR SA PÉRIPHÉRIE Le domaine de la présente invention est celui de l'équipement des véhicules automobiles et, plus particulièrement, celui des feux pour l'éclairage et/ou la signalisation de ces véhicules Les modules lumineux, par exemple les feux, des véhicules automobiles sont des ensembles à l'intérieur desquels on trouve, notamment, une ou plusieurs sources lumineuses, un réflecteur pour renvoyer vers l'extérieur le faisceau lumineux créé par cette ou ces sources, et des moyens de contrôle de la forme de ce faisceau. Ces éléments sont enfermés dans un boîtier qui porte une glace transparente au travers de laquelle passe le faisceau. Le boîtier et/ou la glace sont généralement réalisés dans des matériaux polymères, et sont assemblés l'un à l'autre de façon à garantir l'étanchéité de l'ensemble vis-à-vis de l'extérieur et notamment vis-à-vis des intempéries. L'assemblage de ces deux pièces, qui était auparavant réalisé par collage, tend de plus en plus à être réalisé par soudage, ce qui assure une meilleure garantie d'étanchéité, cette option étant rendue possible par le choix des matériaux utilisés.

Les machines de soudage généralement utilisées comportent un outil-support, sur lequel sont déposées, une première bride qui s'étend tout le long de la périphérie du boîtier et une seconde bride constituée par le bord externe de la glace. Un moyen de chauffage, tel qu'une plaque chauffante, une plaque vibrante ou une tête laser, est associé à cet outil pour faire fondre les deux pièces mises en contact et assurer leur solidarisation. Un moyen préférentiel est le soudage par laser qui présente l'avantage d'un positionnement précis et donc d'une largeur de soudure parfaitement contrôlée. La technique associée au soudage laser consiste à émettre un rayon qui traverse la glace du fait de sa transparence et qui vient chauffer la face supérieure du boîtier pour le faire fondre localement. La chaleur absorbée par le boîtier est restituée en partie à la glace qui fond également et qui vient se mélanger à la phase liquide ou pâteuse du boîtier pour former le joint de soudure. Une des contraintes associées à ce soudage réside dans l'obtention d'une agrégation parfaite des deux éléments de façon que la chaleur se transmette bien vers la glace et que l'étanchéité soit correctement réalisée. La machine de soudage comporte donc généralement un moyen d'appui, du type roulette ou bille, qui suit le déplacement de la tête laser et presse continûment les deux pièces l'une contre l'autre, et contre une pièce support. Pour des raisons de non-interférence avec le faisceau ou avec le cordon de soudure, ce moyen d'appui est positionné latéralement par rapport à celui-ci, en référence à sa direction de déplacement. Le moyen d'appui n'étant pas aligné avec le faisceau, et donc étant décalé par rapport à la pièce support de la bride du boîtier et de l'extrémité de la glace, cette configuration génère un couple qui tend à faire basculer ces deux éléments et donc qui risque d'engendrer des défauts de maintien.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients en proposant un boîtier dont la structure permet de souder, par laser, l'extrémité d'une glace sur lui, sans que les deux pièces risquent de se désassembler, notamment sous la pression des moyens d'appui.

A cet effet, l'invention a pour objet un boîtier de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile comprenant un collet périphérique entourant un volume destiné à recevoir des équipements de production d'un faisceau lumineux, ledit boîtier comportant une nervure de soudage réalisée en un matériau fusible susceptible d'être fixé à une glace par soudage laser, et s'étendant depuis le collet, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nervure de butée s'étendant à partir dudit collet, dans une direction sensiblement opposée à ladite nervure de soudage. On comprend par « direction sensiblement opposée » que les nervures de soudage et de butée s'étendent chacun de part et d'autre du collet. Les termes « collet périphérique » s'entendent pour un collet s'étendant partiellement ou totalement sur le pourtour du boitier. La présence de cette nervure de butée exerce une retenue par friction et évite un possible basculement des pièces à souder lorsqu'elles sont installées sur une machine de soudage dans laquelle un appui est exercé sur ces pièces à partir d'un moyen d'appui décalé latéralement par rapport à la pièce support. Cela permet de garantir une solidarisation des deux pièces à souder et donc une soudure de bonne qualité. Préférentiellement ladite nervure de butée est positionnée à l'extrémité extérieure de ladite bride circonférentielle. Cette configuration, en augmentant autant que faire se peut le bras de levier pour l'action de la nervure de butée, assure un bon maintien de l'ensemble. Avantageusement le boîtier comporte une seconde butée portée par ladite bride circonférentielle, du côté opposé à ladite nervure de soudage de façon à former une gorge de retenue latérale pour une pièce de support dudit boîtier. La largeur de la gorge est, par ailleurs, calibrée pour s'ajuster à celle de la pièce support sur laquelle sera positionné le boîtier. Avantageusement ladite seconde butée est formée par une paroi délimitant ledit volume interne du boîtier. On utilise donc la forme du boîtier qui comporte une cavité destinée à loger tous les équipements du module lumineux, et donc une paroi descendante, pour éviter d'avoir à mettre en place une seconde nervure de butée. De façon préférentielle l'ensemble formé par ladite nervure de butée et ladite seconde butée a à partir de ladite nervure circonférentielle une forme en dépouille adaptée pour recevoir une pièce de support venant s'appuyer contre ladite bride circonférentielle. Cette configuration facilite l'introduction de la pièce de support dans la gorge du boîtier et le démontage du boîtier après son soudage. Préférentiellement, lorsqu'on utilise une machine à souder dont la pièce support est mobile et suit le déplacement du bâti, la gorge a une largeur constante. Cela permet, entre autres, de choisir une roue cylindrique comme pièce de support. L'invention porte également sur un module, notamment lumineux, comportant un boîtier tel que décrit ci-dessus et sur la bride circonférentielle duquel est soudée une glace transparente par soudage laser. Elle porte encore sur un procédé de réalisation par soudage d'un module, notamment lumineux, tel que ci-dessus, à l'aide d'une machine de soudage laser comprenant un bâti, notamment apte à se déplacer le long de la périphérie dudit boîtier, et une pièce de support faisant face à une tête de soudage laser portée par ledit bâti, ledit procédé comprenant l'installation dudit boîtier sur ladite pièce de support, le positionnement d'une glace transparente sur ledit boîtier, la mise en appui du boîtier et de la glace entre elles et contre ladite pièce de support, et l'émission d'un faisceau laser pour assurer le soudage du boîtier et de la glace. Avantageusement le positionnement dudit boîtier sur ladite pièce de support s'effectue de sorte que ladite nervure de butée repose en butée latérale contre ladite pièce de support. Avantageusement le déplacement dudit bâti s'effectue en conservant le contact latéral de la pièce de support avec ladite nervure de butée. L'invention porte enfin sur une machine de soudage par faisceau laser pour l'assemblage d'un boîtier tel que décrit ci-dessus et d'une glace afin de réaliser un module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, ladite machine comprenant un bâti porteur d'une tête laser, et une pièce de support desdits boîtier et glace, ledit bâti portant un moyen d'appui dudit boîtier et de ladite glace contre ladite pièce de support.

Avantageusement, ladite pièce de support est en contact permanent avec ladite nervure de butée. De préférence ledit bâti est apte à se déplacer le long de la périphérie dudit boîtier et ladite pièce de support est une roue cylindrique.

L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre, d'un mode de réalisation de l'invention donné à titre d'exemple purement illustratif et non limitatif, en référence aux dessins schématiques annexés.

Sur ces dessins : - la figure 1 est une vue de côté, en coupe partielle, d'un poste de soudage laser du boîtier d'un module lumineux de véhicule, selon un mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue de détail du poste de soudage de la figure 1 ; - les figures 3 à 5 sont des vues de détail de la pièce de support des éléments à souder.

Dans la suite de la description la direction verticale s'entend en référence à la direction du faisceau laser et de la force d'appui qui est appliquée pour solidariser le boîtier avec la glace. La direction latérale ou transversale s'entend comme une direction dans un plan horizontal, perpendiculaire à la direction d'avancement de la tête laser.

En se référant à la figure 1, on voit une machine de soudage laser comprenant un bâti 1 conformé pour se déplacer longitudinalement en décrivant la forme extérieure d'un boîtier de module lumineux de véhicule à souder. Ce bâti porte une tête laser (non représentée) qui émet un faisceau 2 orienté verticalement, c'est-à-dire, ici, vers le bas de la figure, le long d'un axe 21. Il comporte également une extension verticale 3 située latéralement par rapport à ce faisceau, sur laquelle est fixé un axe de rotation transversal 31. Cet axe porte une roulette 4 qui est entraînée en rotation par le déplacement du bâti 1, en restant parallèle au faisceau laser 2. Le bâti 1 génère une force d'appui sur la roulette 4 pour maintenir l'un contre l'autre un boîtier d'un module lumineux et une glace de fermeture du boîtier. Sur la figure 1 est représentée l'extrémité latérale d'une glace 5, qui est en position sur le bâti 1 pour être soudée sur un boîtier 6. Alors que l'extrémité latérale de la glace 5 comporte deux faces, supérieure et inférieure, sensiblement planes et parallèles, le boîtier 6 comporte des parois 6e qui s'enfoncent verticalement pour former un volume interne dans lequel seront positionnés les équipements du module lumineux. La paroi 6e se termine vers l'extérieur, par une bride périphérique 6a, désignée communément par l'homme du métier sous le terme de collet, qui est positionnée sur le bâti 1 parallèlement à l'extrémité de la glace 5. Le terme périphérique signifie, ici, que le collet s'étend partiellement ou totalement sur le pourtour du boîtier. Ce collet 6a porte sur sa face supérieure, c'est-à-dire la face en contact avec la face inférieure de la glace, une nervure de soudage 6b qui forme une protubérance et qui a pour objet de fournir de la matière pour le soudage de la glace 5. Telle qu'elle est représentée sur les figures 1 et 2, cette nervure de soudage 6b s'intègre dans la glace 5, pour indiquer que les matières des deux pièces s'entremêlent lors du soudage. Cette nervure de soudage court tout le long du collet périphérique 6a du boîtier 6, en étant sur tout ce parcours en contact avec la face inférieure de la glace 5, de façon à assurer la continuité du soudage et, in fine, l'étanchéité du module lumineux. Une pièce de support 7 est positionnée, à titre d'exemple, sous le collet 6a du boîtier 6 et sert de soutien au boîtier, qui supporte lui-même la glace ; le boîtier et/ou le glace sont pressées contre la pièce de support par la roulette 4. La pièce de support 7 peut être une pièce fixe, indépendante du bâti 1, qui reproduit la forme en plan du boîtier tout le long de son collet 6a, ou bien une pièce mobile sous la forme d'une roue, comme cela est visible sur la figure 3, qui se déplace avec le bâti 1. Dans ce cas elle roule sur la face inférieure 6c du collet 6a du boîtier, de la même façon que la roulette 4 roule sur l'extrémité périphérique de la glace 5. Sur la figure 1 on voit également une face inférieure 6c du collet 6a, du côté opposé à la nervure de soudage 6b. Cette face coopère avec une face correspondante 7c de la pièce de support 7 pour assurer son soutien à l'encontre de la force d'appui exercée par la roulette 4. On remarque, par ailleurs, que la pièce de support 7 est positionnée latéralement en dessous de la nervure de soudage 6b et donc, en dessous du faisceau laser 2. Elle est par conséquent décalée par rapport au plan de la roulette 4. L'encombrement du module lumineux étant contraint, il n'est pas possible de prolonger latéralement le collet 6a, et corrélativement la pièce de support 7, de façon à ce qu'elles s'étendent jusqu'à venir en dessous de la roulette 4. Il convient donc de pallier le porte-à-faux généré par ce décalage en garantissant qu'un contact permanent s'établit entre la face inférieure 6c du collet 6a avec la face supérieure 7c de la pièce de support 7. Pour cela deux dispositifs ont été imaginés. Le premier dispositif porte sur une configuration particulière de l'outil de soudage, qui est illustrée de façon plus détaillée sur les figures 2 à 5, alors que le second, qui est visible directement sur la figure 1, porte sur une forme particulière donnée au collet du boîtier. La face inférieure 6c du collet du boîtier est plane, de même que la face supérieure 7c de la pièce de support, sans que cette forme soit impérative, l'essentiel étant que les deux faces aient des formes transversales en miroir, de façon à fournir un maintien au collet 6a du boîtier par la plus grande surface possible. La pièce de support 7 a la forme d'une roue et sa face supérieure 7c est traitée et/ou conformée pour la rendre antidérapante. Dans le mode de réalisation représenté sur les figures 2 et 3, la face supérieure 7c est recouverte d'un moletage 17, qui est illustré, à titre d'exemple, de façon plus détaillée sur les figures 4 et 5. Un moletage consiste à réaliser des stries, soit droites soit croisées, sur une surface, dans le but de faciliter la manoeuvre d'une pièce ou d'obtenir une meilleure adhérence avec un autre composant. Le moletage représenté sur la figure 2 présente des dents disposées en pointes de diamant qui s'étendent en direction de la face inférieure 6c du boîtier et qui génèrent un coefficient de friction élevée avec cette face. Ce coefficient de friction élevé, associé à un contact entre les deux pièces qui s'étend sur toute la largeur de la pièce de support 7, garantit un contact de bonne qualité entre la pièce de support 7 et la face inférieure du boîtier 6, et évite tout basculement des pièces à souder, en dépit du porte-à-faux existant. Dans une version alternative (non représentée) la face inférieure 6c du boîtier peut présenter également un moletage, qui soit coopère avec, soit remplace le moletage 17 mis en place sur la pièce de support 7. Dans un autre exemple, non illustré, la face supérieure 7c de la pièce de support 7 et/ou la face inférieure 6c du boîtier 6 sont recouvertes d'un matériau antidérapant, tel, par exemple, que d'une couche caoutchoutée. Le but poursuivi est, comme précédemment, d'éviter tout déplacement relatif des deux faces du fait du porte-à-faux créé par le décalage latéral entre le moyen d'appui 4 et la pièce de support 7. La pièce de support est généralement en acier et le boîtier en un matériau polymère tel que du polyméthacrylate de méthyle (PMMA). Du fait de la pression qu'il est nécessaire d'appliquer sur la roulette 4 pour maintenir en place les deux éléments à souder, les dents de moletage s'impriment dans le matériau du collet 6a, au niveau de sa face inférieure 6c, sans que ce marquage ne représente un défaut qui serait préjudiciable à la bonne tenue mécanique du collet ou à l'esthétique du module lumineux. Il constitue au contraire une garantie contre un basculement des pièces à souder.

Le deuxième dispositif, qui est mis en oeuvre lorsque l'encombrement autour du boîtier le permet, consiste, comme cela apparaît sur la figure 1, à encadrer latéralement les deux faces latérales de la pièce de support 7, par des nervures formant butées. Du côté interne la forme du boîtier 6 est telle qu'elle s'étend naturellement en direction du bas, c'est-à-dire du côté opposé à la glace 5, par sa paroi 6e pour créer un volume interne au boîtier. De ce fait le collet 6a se raccorde à la paroi adjacente du boîtier par une cassure 16, qui forme alors un point de butée, en direction du centre du boîtier 6, pour la face supérieure 7c de la pièce de support 7. Ce deuxième dispositif consiste alors dans le positionnement d'une seconde paroi de butée du côté opposé, c'est-à-dire à l'extrémité externe du collet 6a. Cette seconde butée est formée par une nervure d'extrémité 6d qui s'étend verticalement, vers le bas, à partir du collet 6a et qui vient longer la face extérieure de la pièce de support 7. Son positionnement en latéral est tel que la distance entre cette nervure d'extrémité 6d et le point de cassure 16 est sensiblement égal, et très légèrement supérieur, à la largeur de la face supérieure 7c de la pièce de support. Sa longueur verticale est avantageusement égale ou supérieure à 2 mm pour assurer le maintien du boîtier contre un éventuel basculement. Enfin elle présente une orientation, de préférence légèrement divergente par rapport au plan de déplacement du bâti 1 de sorte que l'intégration de la pièce de support 7 dans la gorge de retenue créée par le collet 6a et ses deux parois latérales 6d et 6e soit facilitée par cette forme en dépouille.20

Claims (13)

1. REVENDICATIONS1. Boîtier de module, notamment lumineux, pour véhicule automobile comprenant un collet périphérique (6a) entourant un volume destiné à recevoir des équipements de production d'un faisceau lumineux, ledit boîtier comportant une nervure de soudage (6b) réalisée en un matériau fusible susceptible d'être fixé à une glace par soudage laser, et s'étendant depuis le collet, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une nervure de butée (6d) s'étendant à partir dudit collet, dans une direction sensiblement opposée à ladite nervure de soudage (6b).
2. 2. Boîtier selon la revendication 1 dans lequel ladite nervure de butée (6d) est positionnée à l'extrémité extérieure de ladite bride circonférentielle (6a).
3. 3. Boîtier selon l'une des revendications 1 ou 2 comportant une seconde butée portée par ladite bride circonférentielle (6a), du côté opposé à ladite nervure de soudage (6d) de façon à former une gorge de retenue latérale pour une pièce de support (7) dudit boîtier (6).
4. 4. Boîtier selon la revendication 3 dans lequel ladite seconde butée est formée par une paroi délimitant ledit volume interne du boîtier (6).
5. 5. Boîtier selon l'une des revendications 3 ou 4 dans lequel l'ensemble formé par ladite nervure de butée et ladite seconde butée a à partir de ladite bride circonférentielle (6a) une forme en dépouille adaptée pour recevoir une pièce de support (7) venant s'appuyer contre ladite bride ci rconférentielle.
6. 6. Boîtier selon l'une des revendications 3 à 5 dans lequel la gorge de retenue a une largeur constante.
7. 7. Module, notamment lumineux, comportant un boîtier selon l'une des revendications 1 à 6 sur la bride circonférentielle duquel est soudée une glace transparente par soudage laser.
8. 8. Procédé de réalisation d'un module, notamment lumineux, selon la revendication 7 par soudage sur une machine de soudage laser comprenant un bâti (1), notamment apte à se déplacer le long de la périphérie dudit boîtier, et une pièce de support (7) faisant face à une tête de soudage laser portée par ledit bâti, ledit procédé comprenant l'installation dudit boîtier sur ladite pièce de support, le positionnement d'une glace transparente sur ledit boîtier, la mise en appui du boîtier et de la glace entre elles et contre ladite pièce de support, et l'émission d'un faisceau laser (2) pour assurer le soudage du boîtier et de la glace.
9. 9. Procédé de réalisation selon la revendication 8, caractérisé en ce que le positionnement dudit boîtier sur ladite pièce de support s'effectue de sorte que ladite nervure de butée (6d) repose en butée latérale contre ladite pièce de support.
10. 10. Procédé selon l'une des revendications 8 ou 9 dans lequel le déplacement dudit bâti s'effectue en conservant le contact latéral de la pièce de support (7) avec ladite nervure de butée (6d).
11. 11. Machine de soudage par faisceau laser (2) pour l'assemblage d'un boîtier (6) selon l'une des revendications 1 à 6 et d'une glace (5) afin de réaliser un module, notamment lumineux, pour véhicule automobile, ladite machine comprenant un bâti (1) porteur d'une tête laser, et une pièce de support (7) desdits boîtier et glace, ledit bâti portant un moyen (4) d'appui dudit boîtier et de ladite glace contre ladite pièce de support.
12. 12. Machine de soudage selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle est conformée pour que ladite pièce de support (7) soit en contact permanent avec ladite nervure de butée (6d).
13. 13. Machine selon l'une des revendications 11 ou 12 dans laquelle ledit bâti (1) est apte à se déplacer le long de la périphérie dudit boîtier et ladite pièce de support est une roue cylindrique (7).20