FR3027865A1 - Custode pour vehicule automobile et procede de formage par fonderie d'une telle piece - Google Patents

Abstract

Cette custode (1) pour véhicule automobile comprend une première face (2) et une deuxième face (3) opposée à la première face (2). La custode (1) comporte une zone de fixation (4) sur un palier de train arrière du véhicule, une zone de fixation (7) sur un amortisseur du véhicule, une zone de portée (11) de joint d'étanchéité. La première face (2) comprend une surface d'accostage (14) d'une traverse arrière de toit du véhicule, une surface d'accostage (17) d'un brancard de toit du véhicule. La custode (1) est une unique pièce de fonderie comprenant une zone d'alimentation (30) de matière en fusion.

Description

Custode pour véhicule automobile et procédé de formage par fonderie d'une telle pièce L'invention concerne le domaine des pièces de carrosserie de véhicules automobile, et plus particulièrement les pièces de carrosserie connues sont le nom de custode. Dans le domaine automobile, une custode est une pièce de carrosserie située dans la zone de structure arrière du véhicule, typiquement entre une portière arrière du véhicule et la lunette arrière du véhicule. Pour diverses raisons, une custode comporte généralement une géométrie complexe. Cette complexité peut être rendue nécessaire à l'obtention d'une bonne tenue mécanique face aux chocs, aux vibrations, aux efforts exercés par les amortisseurs, au poids du véhicule et à la fixation solide du dossier de banquette arrière et des éléments de retenue de la ceinture de sécurité. En raison de cette complexité, une custode est de manière classique un assemblage d'un grand nombre de pièces, de géométries complexes et différentes, assemblées les unes avec les autres. Chacune des pièces constituant l'assemblage peut par exemple être réalisée par un procédé d'emboutissage. Pour assembler les pièces, on pourra mettre en oeuvre un grand nombre de procédés d'assemblage de deux pièces par accostage, au cours desquels on met en regard deux surfaces d'accostage appartenant respectivement aux deux pièces puis on effectue des points de soudures entre les surfaces d'accostage. On connaît ainsi des custodes réalisées par assemblage de dix-sept pièces formées par emboutissage, assemblées par environ autant de procédés d'accostage les unes aux autres.

Sur de telles custodes, un pourcentage important du volume de la pièce est utilisé pour créer des surfaces d'accostage. Ce pourcentage entraine un supplément de masse de la custode, pouvant être de l'ordre de 50%. Cela engendre de moindres performances du véhicule, une surconsommation du véhicule et une augmentation des rejets de polluants par le véhicule. Par ailleurs, la réalisation de la custode par assemblage d'un grand nombre de pièces a pour conséquence la multiplication des étapes de production et d'assemblage des pièces. Il peut en outre être nécessaire de réaliser l'étanchéité de l'assemblage par dépose de mastic étanchéité sur les surfaces d'accostage. La multiplication du nombre d'étapes augmente finalement le coût de production de la custode, et donc du véhicule. Au vu de ce qui précède, le but de l'invention est de palier les inconvénients liés à la réalisation d'une custode par formage et assemblage de plusieurs pièces. A cet effet, il est proposé une custode pour véhicule automobile, comprenant une première face et une deuxième face opposée à la première face. La custode comporte une surface de fixation sur un palier de train arrière du véhicule, une surface de fixation sur un amortisseur du véhicule, une zone de portée de joint d'étanchéité, la première face comprenant une surface d'accostage d'une traverse arrière de toit du véhicule et une surface d'accostage d'un brancard de toit du véhicule. La custode est une unique pièce de fonderie comprenant une zone d'alimentation de matière en fusion. Une telle custode peut être réalisée par formage d'une seule pièce. Il n'y a donc pas d'étape d'assemblage ou d'étanchéisation, et le nombre d'étapes de production de pièce est limité à une seule. Ainsi le coût de réalisation d'une telle pièce est considérablement réduit. Par ailleurs, il n'est pas nécessaire de réaliser de surface d'accostage. Il en résulte donc également une réduction de la masse de la custode. Une telle custode peut par ailleurs être réalisée par un procédé de fonderie sous vide, ce qui améliore encore ses caractéristiques générales et structurelles.

Selon un mode de réalisation, la première face et la deuxième face comprennent une pluralité de nervures. Les nervures situées sur la première face et sur la deuxième face favorisent l'écoulement de la matière en fusion dans le moule de fonderie, et donnent à la pièce une meilleure rigidité. Ces nervures sont indispensables pour que la custode soit réalisée par formage d'une seule pièce de fonderie. En outre, la première face peut comprendre un premier bossage et un deuxième bossage de fixation des articulations de la vitre d'un ouvrant du véhicule. On peut en outre prévoir que la deuxième face comprenne un troisième bossage de fixation d'un enrouleur de ceinture de sécurité. Avantageusement, la deuxième face comprend un quatrième bossage de fixation d'un renvoi de ceinture de sécurité.

Les premier, deuxième, troisième et quatrième bossages permettent une fixation solide des articulations de la vitre d'un ouvrant du véhicule et d'une ceinture de sécurité du véhicule. Dans un mode de réalisation, l'épaisseur moyenne de la custode est inférieure à 2,5 mm.

Une telle épaisseur, relativement moyenne par rapport l'épaisseur moyenne des custodes classiques, permet notamment de réduire encore la masse de la custode. Dans un mode de réalisation, l'épaisseur de la custode au niveau de la surface de fixation de l'amortisseur du véhicule est comprise entre 4,5 mm et 5,5 mm. Une telle caractéristique permet d'avoir une meilleure tenue mécanique aux efforts exercés par l'amortisseur. On peut en outre prévoir que l'épaisseur de la custode au niveau de la surface de fixation sur le palier de train arrière du véhicule soit comprise entre 2,5 mm et 3,5 mm. Une telle caractéristique permet d'obtenir une meilleure tenue mécanique face aux efforts exercés par le palier de train arrière du véhicule. Par ailleurs, cette custode peut être réalisée en aluminium ou en alliage d'aluminium. Selon un autre aspect, il est proposé un procédé de formage d'une custode telle que définie précédemment dans lequel la custode est réalisée par fonderie sous pression sous vide, notamment à une pression supérieure à 4500 tonnes. Un tel procédé permet notamment la réalisation d'une custode par fonderie sous vide. Cela permet de réaliser une custode plus légère que les custodes connues de l'art antérieur, et à moindre coût. Le procédé peut comprendre une première phase de réalisation d'un moule de fonderie, une deuxième phase de coulée de matière en fusion dans le moule et une troisième phase de démoulage de la custode, la deuxième phase comportant une étape de mise sous vide de l'intérieur du moule et une étape de coulée de matière en fusion dans le moule.

Dans un mode de mise en oeuvre, la matière en fusion contient de l'aluminium. Ce mode de mise en oeuvre permet de diminuer encore la masse de la custode réalisée au cours du procédé. D' autres avantages et caractéristiques de l' invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée de modes de réalisation de l'invention nullement limitatifs, et des dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 représente la première face d'une custode selon un mode de réalisation de l'invention, et - la figure 2 représente la deuxième face du mode de réalisation de custode représenté en figure 1. On a représenté sur les figures 1 et 2 une custode 1 selon un mode de réalisation de l'invention. La custode 1 comprend une première face 2 et une deuxième face 3 opposée à la première face 2. La custode 1 est destinée à être disposée sur un côté de la structure du véhicule de telle sorte que la face 2 soit orientée vers l'extérieur du véhicule, et que la face 3 soit orientée vers l'intérieur du véhicule.

Dans ce mode de réalisation, la custode 1 est réalisée en aluminium. On peut toutefois envisager, sans sortir du cadre de l'invention, une custode réalisée en acier, ou dans un autre type de matériau.

Dans ce mode de réalisation, la custode 1 a une épaisseur moyenne sensiblement égale à 2,3 mm. L'épaisseur moyenne désigne la moyenne des valeurs de distance entre deux points en regard appartenant respectivement à la première face 2 et à la deuxième face 3. On a représenté sur la figure 1 la première face 2 de la custode 1. On a représenté sur la figure 2 la deuxième face 3 de la custode 1. En référence aux figures 1 et 2, la custode 1 comprend une zone de fixation 4 sur le palier de train arrière du véhicule. La zone de fixation 4 est représentée sur les figures 1 et 2 en dessous (par rapport aux figures 1 et 2) d'une ligne 5. Le palier de train arrière du véhicule est l'organe mécanique assurant la liaison entre l'essieu arrière du véhicule, solidaire des roues arrière du véhicule, et la caisse du véhicule. La zone de fixation 4 est adaptée pour assurer la liaison avec le palier de train arrière du véhicule. Ainsi la zone de fixation 4 a une épaisseur plus importante que l'épaisseur moyenne de la custode 1. Dans ce mode de réalisation, l'épaisseur moyenne au niveau de la zone de fixation 4, est sensiblement égale à 3 mm. La zone de fixation 4 comprend également quatre trous 6, au moyen desquels on peut assembler la custode 1 avec le palier de train arrière du véhicule, par boulonnage. La custode 1 comprend une zone de fixation 7 sur l'un des amortisseurs arrière du véhicule. La zone de fixation 7 est représentée sur les figures 1 et 2 à l'intérieur de deux lignes en pointillés 8 et 9. Les amortisseurs arrière transmettent de nombreuses vibrations et des efforts importants à la caisse du véhicule. La zone de fixation 7 est donc spécialement adaptée pour transmettre les efforts et les vibrations à la custode 1. La zone de fixation 7 est adaptée pour assurer la liaison avec l'amortisseur arrière du véhicule. La zone de fixation 7 a donc une épaisseur moyenne plus élevée que l'épaisseur moyenne de la custode 1. Dans cet exemple, la zone de fixation 7 a une épaisseur moyenne de 5 mm. La zone de fixation 7 a par ailleurs une forme spécifique 101 en surplomb d'un bossage 10, cette forme étant destinée à la fixation de la tête de l'amortisseur arrière du véhicule (figures 1 et 2). Cette forme spécifique 101 est renforcée par des nervures 28 disposées en V qui convergent et/ou se rejoignent dans la zone de cette forme spécifique 101. La custode 1 comprend une zone de portée 11 du joint d'étanchéité du hayon arrière du véhicule. La zone de portée 11 est constituée d'une surface destinée à recevoir le joint assurant l'étanchéité entre la custode 1 et le hayon arrière. Sur la figure 1, la zone de portée 11 est représentée à droite (par rapport à la figure 1) d'une ligne 12. Sur la figure 2, la zone de portée 11 est représentée à gauche (par rapport à la figure 2) d'une ligne 13. En référence à la figure 1, la face 2 de la custode 1 comprend une surface d'accostage 14 de traverse arrière du toit du véhicule. La surface d'accostage 14 est représentée sur la figure 1 entre deux lignes pointillées 15 et 16. La première face 2 de la custode 1 comprend une surface d'accostage 17 d'un brancard du toit du véhicule. La surface d'accostage 17 est représentée sur la figure 1 au-dessus d'une ligne 18. Au moyen des surfaces d'accostage 14 et 17, il est possible de rendre solidaire des éléments de la structure arrière supérieure du véhicule avec la custode 1.

La custode 1 comprend en outre une ouverture 19, prévue pour un ouvrant du véhicule. Dans ce mode de réalisation, l'ouverture 19 est prévue pour une fenêtre arrière, dotée d'une vitre pouvant pivoter autour un axe sensiblement vertical et situé à l'avant de la fenêtre. Par ailleurs, la première face 2 comprend un premier bossage 20 de fixation d'une grenouillère non représentée sur les figures 1 et 2. La grenouillère que le premier bossage 20 est destiné à supporter a pour fonction de permettre l'ouverture et le maintien en position ouverte ou fermée de la vitre de l'ouvrant précité.

En référence à la figure 2, cette première face 2 comprend encore un deuxième bossage 21 de fixation d'une articulation non représentée sur les figures 1 et 2. L'articulation que le deuxième bossage 21 est destiné à supporter a pour fonction de permettre le guidage en rotation de la vitre de l'ouvrant précité, lors de son ouverture ou de sa fermeture. La deuxième face 3 de la custode 1 comprend un troisième bossage 22 de fixation d'un enrouleur de ceinture de sécurité non représenté sur les figures 1 et 2.

La deuxième face 3 de la custode 1 comprend un quatrième bossage 23 de fixation d'un renvoi de ceinture de sécurité non représenté sur les figures 1 et 2. Les troisième et quatrième bossages 22 et 23 sont des surépaisseurs locales, respectivement destinés à supporter les contraintes exercées par l'enrouleur et par le renvoi de la ceinture de sécurité. Ces contraintes peuvent être particulièrement importantes lors d'un choc du véhicule avec projection du passager attaché vers l'avant du véhicule, et blocage de l'enrouleur de ceinture de sécurité. La deuxième face 3 comprend en outre un renforcement 24 de banquette arrière du véhicule. Le renforcement 24 est une surépaisseur locale destinée à supporter les contraintes exercées par la banquette arrière du véhicule. En référence aux figures 1 et 2, la custode 1 comprend une zone centrale 25 dont l'épaisseur est sensiblement égale à l'épaisseur moyenne de la custode 1. Par « sensiblement égale », on entend qu'une différence maximale de l'ordre de 10% entre ces épaisseurs est admise sans sortir du cadre de l'invention. La première face 2 de la custode 1 comprend trois grandes nervures 26 situées à l'intérieur de la zone centrale 25.

La première face 2 de la custode 1 comprend une pluralité de petites nervures 27. Les petites nervures 27 sont situées sur une ligne dirigée de la zone de fixation 4 à la surface d'accostage 17.

En référence à la figure 2, la deuxième face 3 de la custode 1 comprend trois grandes nervures 28. Les trois grandes nervures 28 traversent la zone centrale 25. La deuxième face 3 de la custode 1 comprend une pluralité de petites nervures 29, situées autour de la zone centrale 25 ou à proximité de la zone de fixation 4. Les grandes nervures 26 et 28, ainsi que les petites nervures 27 et 29 ont pour fonction d'améliorer la tenue mécanique de la custode. Les grandes nervures 26 et 28 améliorent la rigidité mécanique de la custode 1, tandis que les petites nervures 27 et 29 renforcent localement la pièce. La custode 1 comprend en outre une zone d'alimentation 30 de matière en fusion. La zone d'alimentation 30 de matière en fusion, qui subsiste après réalisation de la pièce, est située à gauche de la ligne 31 et en dessous de la ligne 32 (par rapport à la figure 1). Ainsi, grâce à cette conception comprenant notamment une zone d'alimentation 30 de matière en fusion, il est possible de réaliser cette custode par formage par fonderie. Par ailleurs, les nervures 26, 27, 28 et 29 de la custode 1 permettent une meilleure circulation de la matière en fusion au cours du formage par fonderie. On peut envisager, sans sortir du cadre de l'invention, une custode présentant les mêmes caractéristiques, en particulier comprenant une zone d'alimentation 30 de matière en fusion, et d'épaisseur inférieure ou supérieure à 2,3 mm.

Une custode conforme à l'invention peut être réalisée par exemple en fonderie d'aluminium sous pression sous vide, dans des installations connues de l'homme de l'art pouvant atteindre des pressions supérieures à 4 500 tonnes. Ainsi, grâce aux caractéristiques de cette custode, il est possible de réaliser une telle custode par formage d'une seule pièce de fonderie. Les caractéristiques rendant possible la réalisation de la custode par formage par fonderie sont notamment la zone d'alimentation 30 de matière en fusion et les nervures 26, 27, 28 et 29.

Les nervures 26, 27, 28 et 29 permettent par ailleurs d'améliorer la rigidité et la tenue mécanique de la custode. L'étape de mise sous vide de l'intérieur du moule favorise par ailleurs la propagation de la matière en fusion, de telle sorte que la custode réalisée par fonderie peut présenter une épaisseur moyenne relativement faible par rapport aux custodes connues de l'état de la technique. Une telle custode réalisée suite à la mise en oeuvre d'un tel procédé de formage par fonderie présente donc une masse très inférieure aux custodes réalisées par assemblage d'un grand nombre de pièces. Dans l'exemple décrit en référence aux figures 1 à 3, la custode présente une masse comprise entre 6 kg et 6,5 kg, tandis qu'une custode classique réalisée par assemblage d'éléments en tôle d'acier a une masse de l'ordre de 10 kg.

Une telle custode et un tel procédé permettent également de limiter le nombre d'opérations de formage par emboutissage et de supprimer d'assemblage par accostage et d'étanchéisation de l'assemblage par dépose de mastic d'étanchéité qui étaient nécessaires à la réalisation d'une custode classique.

L'invention permet ainsi de réduire le coût de fabrication de la custode et donc du véhicule. L'invention diminue par ailleurs la masse totale du véhicule, et donc améliore les performances de celui-ci, notamment en accélération et en freinage, tout en permettant une moindre consommation en carburant, et de moindres émissions de polluants.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS1. Custode (1) pour véhicule automobile, comprenant une première face (2) et une deuxième face (3) opposée à la première face (2), la custode (1) comportant une zone de fixation (4) sur un palier de train arrière du véhicule, une zone de fixation (7) sur un amortisseur du véhicule, une zone de portée (11) de joint d'étanchéité, la première face (2) comprenant une surface d'accostage (14) d'une traverse arrière de toit du véhicule, une surface d'accostage (17) d'un brancard de toit du véhicule, caractérisée en ce que la custode (1) est une unique pièce de fonderie comprenant une zone d'alimentation (30) de matière en fusion.
2. 2. Custode (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la première face (2) et la deuxième face (3) comprennent une pluralité de nervures (26, 27, 28, 29).
3. 3. Custode (1) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la première face (2) comprend un premier bossage (20) et un deuxième bossage (21) de fixation des articulations de la vitre d'un ouvrant du véhicule.
4. 4. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la deuxième face (3) comprend un troisième bossage (22) de fixation d'un enrouleur de ceinture de sécurité.
5. 5. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la deuxième face (3) comprend un quatrième bossage (23) de fixation d'un renvoi de ceinture de sécurité.
6. 6. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que son épaisseur moyenne est inférieure à 2,5 MM.
7. 7. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que son épaisseur au niveau de la surface de fixation (7) de l'amortisseur du véhicule est comprise entre 4,5 mm et 5,5 mm.
8. 8. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que son épaisseur au niveau de la surface de fixation (4) sur le palier de train arrière du véhicule est comprise entre 2,5 mm et 3,5 mm.
9. 9. Custode (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ladite custode est réalisée en aluminium ou en alliage d'aluminium.
10. 10. Procédé de formage d'une custode selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel la custode est réalisée par fonderie sous pression sous vide, notamment à une pression supérieure à 4500 tonnes.