WO2001007179A1 - Procede de fabrication d'un element tubulaire et element tubulaire ainsi obtenu - Google Patents

Procede de fabrication d'un element tubulaire et element tubulaire ainsi obtenu Download PDF

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Definitions

  • TITLE Method of manufacturing a tubular element and tubular element thus obtained.
  • the present invention relates to a method of manufacturing a tubular element. It will find, for example, its application to constitute a front crossmember of a motor vehicle, designed deliberately hollow, so as not only to transversely reinforce the passenger compartment of the vehicle, but also to facilitate the installation of an air conditioning unit, in particular , and advantageously define one or more air ducts, such as defrosting the windshield and / or ventilating the passenger compartment of the vehicle.
  • the sleepers of this type are constituted, in a known manner, by at least two half shells assembled together by means of two external longitudinal edges facing each other, coming from the two half shells, these longitudinal edges being joined together by specific means of mechanical connection, such as stapling, rivets, welding points, etc. ...
  • the object of the present invention is to remedy these various drawbacks by proposing a method which is simple in its implementation and inexpensive.
  • the invention relates to a method of manufacturing a tubular element, in particular a front cross member of a motor vehicle, capable of constituting at least one air duct, of the type comprising at least two half shells assembled on two external longitudinal edges. vis-à-vis, by punctual means of mechanical connection, characterized in that it also incorporates, the production of sealing means of said tubular element which are constituted by at least one continuous deformation, convex or concave, carried out simultaneously on each of the external longitudinal edges facing the two half-shells, in the vicinity of the mechanical connection means.
  • FIG. 1 is a schematic representation in cross section of a cross member of a motor vehicle integrated into a dashboard
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of a cross member according to a first embodiment
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a cross member according to a second embodiment which may correspond to that of FIG. 1
  • FIG. 4 is a view on an enlarged scale, in perspective of the assembly and sealing area of a cross member according to one of the examples of FIGS. 2 or 3.
  • the method according to the invention applies to the manufacture of a tubular element in general.
  • the method allows the production of a front crossmember 1 of a motor vehicle, which moreover is capable of constituting one or two air ducts.
  • the cross member 1 constitutes a first defrost duct 3 and a second ventilation duct 4 whereas, according to a simplified example, shown in FIG. 2, the cross member only an air duct 2.
  • the invention applies equally to one or the other of the cases.
  • the cross-member 1A is constituted by two half-shells 5 and 6, assembled together by means of two external longitudinal edges 5a, 6a - 5b, 6b, made opposite and constituted in fact by extensions of the sides of the half shells 5 and 6. These are arranged relative to each other to define the air duct 2.
  • the method according to the invention includes, in addition to the mechanical connection means which have just been mentioned, the production of sealing means 8 associated with said point mechanical connection means. These consist of at least one continuous deformation, convex or concave, carried out simultaneously on each of the external longitudinal edges 5a, 6a - 5b, 6b, facing each other, of the two half shells 5 and 6. These means of sealing are advantageously made in the vicinity of the mechanical connection means 7.
  • sealing means 8 could be associated with any mechanical connection means, provided that they are punctual, are advantageously preferred mechanical connection means obtained in particular by stapling, by mechanical deformation known as "clinching" so that the continuous deformation, concave or convex 8, of the lateral edges 5a, 6a - 5b, 6b can be obtained simultaneously with said mechanical connection or clinching means 7, during a single stamping operation, while separating their respective function sealing and assembly.
  • the concave or convex sealing deformation 8 produced on each of the external longitudinal edges 5a, 6a - 5b, 6b, of the two half shells 5 and 6 is obtained by means of a stamping punch, in particular in V (not shown), deforming said edges simultaneously to obtain two profiles 8a, 8b fitting perfectly together and of shapes corresponding to that of the punch.
  • such a deformation provides, in addition to the desired tightness, increased rigidity in this zone, since the deformation 8 also constitutes a rib.
  • the two half shells 5 and 6, constituting the tubular element or cross member 1 are obtained by stamping a sheet of steel, aluminum, magnesium, or other materials, in particular metallic, according to determined profiles and complementary.
  • the tubular element 1A is a front crossmember of a motor vehicle, the half shells 5, 6 and an intermediate element 9 constituting it are shaped so as to define two air ducts 3 and 4, independent of one another, for example one for defrosting, the other for ventilation.
  • Figure 3 differs essentially from that of Figure 2 in that an intermediate element 9 is interposed between the half shells 5 and 6, these edges ends 9a, 9b coming between the edges 5a and 6a on the one hand, and the edges, 5b, 6b, on the other hand, half shells 5 and 6.
  • cross member 1A according to FIG. 2 comprising a single air duct 2
  • cross member 1 according to FIG. 3 comprising two air ducts 3 and 4
  • said cross member is designed so as to also receive any type of equipment such as, for example, an air conditioning unit 10, a speaker 11, etc.

Abstract

La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément tubulaire, notamment, traverse avant (1) de véhicule automobile, apte à constituer au moins un conduit d'air (2, 3, 4), du type comprenant au moins deux demi-coquilles (5, 6) assemblées sur deux bords longitudinaux externes (5a, 6a - 5b, 6b), en vis-à-vis, par des moyens ponctuels de liaison mécanique (7), caractérisé en ce qu'il intègre en outre la réalisation de moyens d'étanchéité (8) dudit moyen tubulaire (1) qui sont constitués par au moins une déformation continue, convexe ou concave, réalisée simultanément sur chacun des bords longitudinaux externes (5a, 6a - 5b, 6b) en vis-à-vis des deux demi coquilles (5 et 6), au voisinage des moyens de liaison mécanique (7).

Description

TITRE : Procédé de fabrication d'un élément tubulaire et élément tubulaire ainsi obtenu.
La présente invention concerne un procédé de fabrication d'un élément tubulaire. Elle trouvera, par exemple, son application pour constituer une traverse avant de véhicule automobile, conçue volontairement creuse, de manière non seulement à renforcer transversalement l'habitacle du véhicule, mais également à faciliter la mise en place d'un bloc de climatisation, notamment, et de définir avantageusement un ou plusieurs conduits d'air, tels que dégivrage du pare-brise et/ou d'aération de l'habitacle du véhicule.
Les traverses de ce type sont constituées, de manière connue, par au moins deux demi coquilles assemblées entre elles par l'intermédiaire de deux bords longitudinaux externes en vis-à-vis, issus des deux demi coquilles, ces bords longitudinaux étant réunis entre eux par des moyens ponctuels de liaison mécanique, tels qu'agrafage, rivets, points de soudure etc. ...
On comprend bien qu'un tel mode d'assemblage ponctuel ne permet pas d'obtenir l'étanchéité d'un conduit dont le rôle serait de véhiculer de l'air. En effet, ce dernier s'infiltre aisément entre les bords longitudinaux des coquilles, restés libres entre deux points consécutifs d'assemblage. De manière à éviter un tel inconvénient, il est connu de réaliser ce type de traverse à partir d'un profilé obtenu par extrusion. Cette solution, bien que donnant d'excellents résultats, présente néanmoins l'inconvénient de devoir recourir à des techniques plus sophistiquées, et par conséquent n'est réservée qu'à des véhicules dont la structure le permet. D'autres solutions connues peuvent venir à l'esprit afin de résoudre le problème posé, comme par exemple en sertissant sur elles-mêmes les extrémités des deux bords longitudinaux externes des demi coquilles.
On peut également réaliser un cordon de soudure longitudinal sur les mêmes bords longitudinaux, ou encore interposer entre ceux-ci un joint souple, et effectuer une opération de soudure par points, de manière, à obtenir l'étanchéité requise. Mais toutes ces solutions ont l'inconvénient d'être d'un prix de revient élevé de par la nature même des procédés, entraînant la mise en oeuvre d'un matériel spécifique et d'un temps de main-d'oeuvre plus long.
Le but de la présente invention est de remédier à ces différents inconvénients en proposant un procédé simple dans sa mise en oeuvre et peu onéreux.
A cet effet, l'invention concerne un procédé de fabrication d'un élément tubulaire, notamment traverse avant de véhicule automobile, apte à constituer au moins un conduit d'air, du type comprenant au moins deux demi coquilles assemblées sur deux bords longitudinaux externes en vis-à-vis, par des moyens ponctuels de liaison mécanique, caractérisé en qu'il intègre en outre, la réalisation de moyens d'étanchéité dudit élément tubulaire qui sont constitués par au moins une déformation continue, convexe ou concave, réalisée simultanément sur chacun des bords longitudinaux externes en vis-à- vis des deux demi coquilles, au voisinage des moyens de liaison mécanique.
La présente invention concerne également les caractéristiques qui ressortiront au cours de la description qui va suivre et qui devront être considérées isolément ou selon toutes leurs combinaisons techniques possibles. Cette description donnée à titre d'exemple non limitatif, fera mieux comprendre comment l'invention peut être réalisée, en référence aux dessins annexés parmi lesquels :
- la figure 1 est une représentation schématique en coupe transversale d'une traverse de véhicule automobile intégrée dans une planche de bord,
- la figure 2 est une vue en coupe transversale d'une traverse selon un premier exemple de réalisation,
- la figure 3 est une vue schématique en coupe transversale d'une traverse selon un second exemple de réalisation pouvant correspondre à celui de la figure 1 , - la figure 4 est une vue à échelle agrandie, en perspective de la zone d'assemblage et d'étanchéité d'une traverse selon l'un des exemples des figures 2 ou 3.
Le procédé selon l'invention s'applique à la fabrication d'un élément tubulaire en général. Particulièrement, selon le présent exemple, le procédé permet la réalisation d'une traverse avant 1 de véhicule automobile, qui de plus, est apte à constituer un ou deux conduits d'air.
C'est ainsi que selon l'exemple des figures 1 et 3, la traverse 1 constitue un premier conduit de dégivrage 3 et un second conduit d'aération 4 alors que selon un exemple simplifié, représenté à la figure 2, la traverse constitue uniquement un conduit d'aération 2. Toutefois, l'invention s'applique autant à l'un ou l'autre des cas.
Selon l'exemple de la figure 2, la traverse 1A est constituée par deux demi coquilles 5 et 6, assemblées entre elles par l'intermédiaire de deux bords longitudinaux externes 5a, 6a - 5b, 6b, réalisés en vis-à-vis et constitués en fait par des prolongements des côtés des demi coquilles 5 et 6. Celles-ci sont disposées l'une par rapport à l'autre pour définir le conduit d'air 2.
Leur assemblage est assuré par des moyens ponctuels de liaison mécanique, notamment par « clinchage », constituant en fait un agrafage par déformation mécanique des matériaux. Bien entendu, d'autres moyens ponctuels de liaison mécanique pourraient être envisagés comme , par exemple, la pose de rivets, ou encore la réalisation de points de soudure.
Le procédé, selon l'invention, intègre, outre les moyens de liaison mécanique qui viennent d'être cités, la réalisation de moyens d'étanchéité 8 associés auxdits moyens ponctuels de liaison mécanique. Ceux- ci sont constitués par au moins une déformation continue, convexe ou concave, réalisée simultanément sur chacun des bords longitudinaux externes 5a, 6a - 5b, 6b, en vis-à-vis, des deux demi coquilles 5 et 6. Ces moyens d'étanchéité sont avantageusement réalisés au voisinage des moyens de liaison mécanique 7. Bien que ces moyens d'étanchéité 8 pourraient être associés à tous moyens de liaison mécanique, pourvu qu'ils soient ponctuels, seront avantageusement préférés des moyens de liaison mécanique obtenus notamment par agrafage, par déformation mécanique dit « clinchage » de manière à ce que la déformation continue, concave ou convexe 8, des bords latéraux 5a, 6a - 5b, 6b puisse être obtenue simultanément avec lesdits moyens de liaison mécanique ou clinchage 7, au cours d'une opération unique d'emboutissage, tout en séparant leur fonction respective d'étanchéité et d'assemblage. La déformation d'étanchéité concave ou convexe 8 réalisée sur chacun des bords longitudinaux externes 5a, 6a - 5b, 6b, des deux demi coquilles 5 et 6 est obtenue par l'intermédiaire d'un poinçon d'emboutissage, notamment en V (non représenté), déformant lesdits bords simultanément pour l'obtention de deux profils 8a, 8b s'épousant parfaitement entre eux et de formes correspondantes, à celle du poinçon.
Par ailleurs, une telle déformation procure, outre l'étanchéité recherchée, une rigidité accrue dans cette zone, car la déformation 8 constitue également une nervure.
Les deux demi coquilles 5 et 6, constituant l'élément tubulaire ou traverse 1 , s'ont obtenues par emboutissage d'une tôle d'acier, d'aluminium, de magnésium, ou autres matériaux, notamment métalliques, selon des profils déterminés et complémentaires.
Selon l'exemple de la figure 3, l'élément tubulaire 1A est une traverse avant de véhicule automobile, dont les demi coquilles 5, 6 et un élément intermédiaire 9 la constituant sont conformées de telle sorte à définir deux conduits d'air 3 et 4, indépendants l'un de l'autre, par exemple l'un de dégivrage, l'autre d'aération.
En fait, l'exemple de réalisation de la figure 3 diffère essentiellement par rapport à celui de la figure 2 en ce qu'un élément intermédiaire 9 est interposé entre les demi coquilles 5 et 6, ces bords d'extrémités 9a, 9b venant s'intercaler entre les bords 5a et 6a d'une part, et les bords, 5b, 6b, d'autre part, des demi coquilles 5 et 6.
Alors, qu'il s'agisse d'une traverse 1A selon la figure 2 comportant un seul conduit d'air 2, ou d'une traverse 1 selon la figure 3 comportant deux conduits d'air 3 et 4, ladite traverse est conçue de telle sorte à recevoir également tout type d'appareillage comme par exemple, un bloc de climatisation 10, un haut parleur 11 , etc.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de fabrication d'un élément tubulaire, notamment, traverse avant (1) de véhicule automobile, apte à constituer au moins un conduit d'air (2, 3, 4), du type comprenant au moins deux demi coquilles (5, 6) assemblées sur deux bords longitudinaux externes (5a, 6a - 5b, 6b), en vis-à- vis, par des moyens ponctuels de liaison mécanique (7), caractérisé en ce qu'il intègre en outre la réalisation de moyens d'étanchéité (8) dudit moyen tubulaire (1) qui sont constitués par au moins une déformation continue, convexe ou concave, réalisée simultanément sur chacun des bords longitudinaux externes (5a, 6a - 5b, 6b) en vis-à-vis des deux demi coquilles (5 et 6), au voisinage des moyens de liaison mécanique (7).
2. Procédé selon la revendication 1 , caractérisé en ce que les moyens de liaison mécanique, constitués de déformations mécaniques ponctuelles (7), et la déformation continue, concave ou convexe, (8) des bords latéraux (5a, 5a - 5b, 6b), réalisant les moyens d'étanchéité, sont obtenus simultanément au cours d'une opération unique d'emboutissage, tout en séparant leurs fonctions respectives d'étanchéité et d'assemblage.
3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les deux demi coquilles (5 et 6) constituant l'élément tubulaire ou traverse (1 , 1A) sont obtenues par emboutissage d'une tôle d'acier, d'aluminium ou de magnésium, selon des profils prédéterminés et complémentaires.
4. Procédé selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la déformation d'étanchéité, concave ou convexe, (8) réalisée sur chacun des bords longitudinaux externes (5a, 6a -5b, 6b) des deux demi coquilles (5 et 6), est obtenue par l'intermédiaire d'un poinçon d'emboutissage en V, déformant lesdits bords simultanément, pour l'obtention de deux profils (8a, 8b) s'épousant parfaitement entre eux et de formes correspondantes.
5. Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (1A) est une traverse avant de véhicule automobile dont les demi coquilles (5, 6, 9) la constituant, sont conformées de telle sorte à définir deux conduits d'air (3 et 4), indépendants l'un de l'autre, par exemple l'un de dégivrage, l'autre d'aération.
6. Traverse avant de véhicule automobile, apte à constituer au moins un conduit (3, 4), caractérisé ce qu'il est réalisé selon le procédé des revendications 1 à 5.
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