Brevet FR2520690A1 — publié le 19830805

Des plates-formes constituant les châssis infé- rieurs principaux d'automobiles ont été divulguées dans le brevet des Etats-Unis d'Amérique No 3 423 123. De telles plates-formes fournissent une base rigide à laquelle des éléments de bâtisupérieurs de l'automobile peuvent être attachés De façon générale, de telles plates- formes comprenaient des zones de plancher, une paroi pare-feu et des paires de rails latéraux s'étendant vers l'avant et vers l'arrière et comportant des pare-chocs avant et arrière auxquels ils sont reliés. Un avantage résultant de l'utilisation d'une plate- forme et d'un bâti supérieur ouvert attaché à celle-ci est que la résistance de base de l'automobile est fournie dans la structure Les divers panneaux externes montés sur le bâti ouvert peuvent être considérés comme des pan- neaux anti-poussière qui peuvent être réalisés à partir d'un type quelconque de matières pour correspondre aux exigences de prix, fabrication, résistance à la corrosion, apparence, poids et d'autres facteurs. Tandis que les structures impliquant la plate- forme et le bâti ouvert peuvent généralement être réalisées de manière à fournir une rigidité suffisante, il faut également considérer leur valeur en cas d'accident Cette valeur doit tenir compte de la sécurité des passagers, de l'emplacement du réservoir de carburant et d'autres facteurs. Lors de la réalisation d'une automobile relativement petite à quatre passagers, on doit considérer spéciale- ment la protection du réservoir d'essence contre les chocs De plus, comme une telle automobile est réalisée pour deux passagers à l'avant et deux à l'arrière, on doit tenir compte des collisions avant et arrière en considérant la sécurité des passagers aussi bien que l'emplacement du réservoir de carburant. Les dispositifs d'absorption d'énergie ont pris des formes très variées dans les automobiles En général, de tels dispositifs ont été reliés au pare-choc avant pour absorber les chocs de manière à réduire les dommages au corps principal de l'automobile et à fournir une protection aux passagers. L'un des buts de la présente invention est de fournir un bâti de véhicule amélioré pour quatre passagers o la protection contre la collision des extrémités avant et arrière est offerte à des passagers se trouvant à la fois dans les zones avant et arrière de passagers du véhicule. Un autre objet de la présente invention est de produire un bâti de véhicule amélioré pour quatre passa- gers o des moyens améliorés d'absorption d'énergie sont utilisés à la fois dans les sections avant et dans les sections arrière du véhicule pour protéger les passa- gers et le réservoir d'essence des collisions avant et arrière. Selon la présente invention, un bâti de véhicule à quatre passagers comporte une plate-forme et un bâti ouvert fixé à celle-ci de manière à recevoir des panneaux. Deux rails latéraux s'étendant vers l'avant contiennent des moyens d'absorption d'énergie et sont reliés entre le pare-choc avant et la paroi pare-feu du véhicule Deux rails latéraux s'étendant vers l'arrière et comprenant des éléments d'absorption d'énergie sont reliés entre le pare-choc arrière et un caisson qui est prévu pour protéger le réservoir d'essence Des zones de plancher pour les passagers sont incluses dans la plate-forme sur des côtés opposés du caisson. D'autres buts et avantages de la présente inven- tion apparaîtront plus clairement aux spécialistes de cette technique après lecture de la description suivante d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple, en référence aux dessins annexés, sur lesquels la figure 1 est une vue explosée illustrant un ensemble principal de panneau, un bâti supérieur ouvert et un châssis inférieur de plate-forme d'une automobile, en accord avec la présente invention; la figure 2 est une vue isométrique de la structure principale de support de l'automobile qui inclut le bâti ouvert fixé au châssis inférieur de la plate- forme; la figure 3 est une vue explosée montrant des parties de la structure de plate-forme de la figure 2; et la figure 4 est une vue en section transversale prise le long des lignes 4-4 de la figure 3. En référence à la figure 1, un ensemble de panneaux constitue l'apparence externe d'un véhicule à quatre passagers Les panneaux de l'ensemble peuvent comprendre les panneaux usuels employés dans les automobiles classi- ques Comme les panneaux externes ne sont pas directement liés à la présente invention, on ne les décrira ou ne s'y référera pas séparément La structure principale de support avec laquelle peut être utilisé l'ensemble de panneaux 10 et qui comporte la présente invention comprend un bâti ouvert 12 et une plate-forme 14. Le bâti supérieur 12 peut être considéré comme un bâti d'espace ou une cage en acier ou d'autres métaux o tous les éléments constituant la structure de base au- dessus du niveau de plancher de l'automobile seraient juste un espace d'une matière particulière sur laquelle -les panneaux tels que ceux illustrés dans l'ensemble de panneaux 10 peuvent être attachés La résistance et la rigidité du véhicule en question sont obtenues primordia- lement par le bâti ouvert 12 et le plancher de plate- forme 14 Lorsque le bâti supérieur 12 est attaché à la plate-forme 14 par un soudage approprié, la structure principale de support du véhicule en question est formée. Certains nombres de réalisations différentes impliquant différents types de panneaux externes d'enveloppes peuvent maintenant être attachés au bâti fondamental. Le bâti supérieur 12 et la plate-forme 14 peuvent être fabriqués à partir d'alliages d'aluminium L'ensemble de panneaux 10 peut être considéré par une combinaison d'un composé de moulage en feuille, polycarbonate ou analogue Le verre serait utilisé pour la vitre du pare- brise L'utilisation d'aluminium dans le bâti supérieur 12 et la plateforme 14 permet de réaliser un bâti relativement léger En même temps, le bâti supérieur latéral attaché au châssis de plate-forme infé - -rieur offre plus de rigidité et de résistance au véhicule. La figure 2 montre la structure principale de support du véhicule 16 à l'état assemblé o le bati supérieur 12 est fixé à la structure de plateforme inférieure 14 Le bâti supérieur 12 comprend des montants supérieurs A 18 et 19, des montants B 20 et 21 et des structures verticales postérieures 22 et 23 Deux rails latéraux de toit 24 et 25 et des rails angulaires 26 et 27 unissent les différents montants. Deux poutres maîtresses de toit 28 et 30 sont reliées entre les rails latéraux de toit 24 Un élément transversal de porte arrière 32 est relié entre les structures verticales postérieures 22 et 23 Des lignes de ceinturage postérieures 34 et 35 sont reliées entre les montants B 20 et-21 et les structures verticales posté- rieures 22 et 23 Les éléments ou rails deslignes de ceinturage postérieures sont disposés sensiblement parallè- lement aux rails postérieurs 52 et 54 Des bas de marches latéraux 36 et 37 sont reliés entre une structure de paroi pare-feu 38 et une structure en caisson pour le carburant 40. La plate-forme 14 comporte une zone de plancher avant 42 et une zone de plancher arrière 44 La zone de plancher 42 offre un espace à deux passagers des sièges avant (non montrés) du véhicule La zone de plan- cher arrière 44 fournit un espace destiné à deux passagers des sièges arrière (non montrés) du véhicule. La zone de plancher 42 se trouve entre la paroi pare-feu 38 et le caisson 40 La zone de plancher 44 se trouve entre l'arrière du véhicule et le caisson 40. Deux rails latéraux s'étendant vers l'avant 46 et 48 sont reliés à la paroi pare-feu 38 et s'étendent vers l'avant de celle-ci Des structures de cavités de roues sont mxnagées dans les rails latéraux 46 et 48, seule la structure 49 étant montrée Un pare-choc avant est relié entre les extrémités orientées vers l'avant des rails latéraux 46 et 48 Deux rails latéraux s'étendant vers l'arrière 52 et 54 sont connectés au caisson 40 et s'étendent vers l'arrière à partir de celui-ci Un pare- choc arrière 56 est relié aux extrémités des rails laté- raux Des structures de montage de cavités de roues 58 et 60 sont reliées aux rails latéraux postérieurs 52 et 54 entre le caisson 40 et le pare-choc arrière 56. Le moteur de l'automobile (non représenté) peut être placé dans la zone se trouvant entre les rails laté- raux s'étendant vers l'avant 46 et 48, entre le pare- choc 50 et la paroi pare-feu 58 Le réservoir d'essence (non montré) peut être disposé à l'intérieur du caisson 40. Divers mécanismes pour commander les roues arrière du véhicule à partir du moteur peuvent être disposés dans un tunnel 62 à l'intérieur de la zone de plancher 42 de la plate-forme 14 De nombreux composants qu'on trouve dans les automobiles classiques ne sont pas montrés parce qu'ils sont bien connus et ne sont liés qu'indirecte- ment à la présente invention Par exemple, des moyens pour réaliser le montage des divers sièges avant et arrière sont bien connus Dans le véhicule illustré ici, les passagers de l'arrière du véhicule au-dessus de l'espace de plancher 44 regarderaient vers l'arrière, leurs pieds * étant sur le pare-choc Ils seraient généralement assis sur des sièges disposés près du caisson 40. En plus de fournir une structure de bâti fondamentale- ment résistante qui permette une grande variété de diffé- rents types de réalisation concernant les panneaux exter- nes, la présente invention a pour but de fournir un véhicule qui soit capable d'absorber toute l'énergie cinétique du déplacement à une vitesse prédéterminée contre une barrière avant de heurter la barrière elle- même Par exemple, le véhicule en question serait capable de résister à un choc avant ou frontal dans une barrière fixe à environ 56 km/h A l'arrière du véhicule, celui- ci a été prévu pour résister à des chocs postérieurs par un véhicule se déplaçant à 48 km/h Ces objectifs ont été atteints sans aucune fuite de carburant du réservoir d'essence protégé par le caisson 40 ou sans blesser sérieusement les passagers des sièges avant ou arrière Le test de l'extrémité arrière dans beaucoup de cas est considéré plus important à cause de la fuite de carburant qui peut résulter d'impacts importants. Pour fournir davantage de protection aux passagers et pour prévenir les fuites de carburant, on prévoit selon la présente invention un système d'absorption d'énergie permettant de résister aux impacts avant et arrière. L'absorption d'énergie pour les impacts avant est fournie par des moyens d'absorption d'énergie incor- porés dans les rails latéraux s'étendant vers l'avant 46 et 48 Les moyens d'absorption comprennent des déforma- tions ou des échancrures ou entailles 64 et 66 dans le rail latéral. De même, le rail latéral 48 comprend des défor- mations 65 et 67 Les déformations des rails latéraux 46 et 48 se trouvent au voisinage immédiat du pare-choc Comme on le décrira en connexion avec la figure 3, les rails latéraux 46 et 48 comprennent chacun trois pièces pour renforcer la résistance, chacune des trois pièces comprenant des déformations similaires qui peuvent être considérées comme des pliures ou des faiblesses dans la colonne, qui s'étendent autour des parties écrasées des rails latéraux Comme montré aux dessins, les rails latéraux 46 et 48 s'étendent horizontalement selon des lignes essentiellement droites depuis l'avant du véhicule o ils sont connectés au pare-choc 50 ainsi qu'à la paroi pare-feu 38 Le système en ligne droite empêche toute courbure s'écartant de la structure lorsque le véhicule heurte une barrière et permet un affaissement ordonné de la structure lorsque l'énergie est absorbée au moment du'choc contre la barrière Pour garantir qu'il n'y a pas de charges crête e'levées initiales lorsque la barrière est heurtée par le véhicule et pour déterminer les zones o les affaissements devraient commencer, les déformations, entailles ou cavités sont réalisées dans les rails latéraux 46 et 48, de la manière illustrée. De la même façon, le rail latéral postérieur 52 comporte également des entailles 68 et 70 qui éliminent les charges crête initiales élevées et déterminent la zone o les moyens d'absorption d'énergie commencent à devenir efficaces Le rail latéral postérieur 54 comporte des entailles 69 et 71 qui fonctionnent de la même manière. Les rails latéraux postérieurs 52 et 54 sont reliés entre le pare-choc arrière 56 et le caisson 40 Le mécanisme o l'opération d'affaissement dans l'extrémité arrière du véhicule est commandé de manière à permettre que tout l'affaissement ait lieu entre les cavités de roues 58 et 60 et le caisson 40 de réservoir de caeourant Il est souhaitable que le véhicule s'affaisse près de l'extrémité postérieure lors d'un choc postérieur et à l'arrière des passagers qui regardent vers l'arrière étant donné que leurs pieds se trouvent vers le pare-choc 56 Lors d'un choc arrière, l'affaissement initial a lieu entre les cavités de roues 58, 60 et le caisson 40 L'affaissement dans le rail postérieur 52 est déclenché par les déforma- , tions ou les entailles 68 et 70 L'affaissement du rail postérieur 54 est déclenché par les déformations 69 et 71 Le système en ligne droite des rails latéraux 52 et 54 produit un affaissement ordonné des structures durant une collision postérieure L'affaissement soit (es rails latéraux avant soit des rails latéraux arrière provoque une absorption d'énergie dans les structures. Les entailles fournissent les emplacements de déclenche- ment du début des affaissements et provoquent des affais- sements dès le début d'une collision Des paires critiques d'entailles 72 et 74 sont réalisées dans les rails de ligne de ceinturage arrière 34 et 35, respectivement, de manière à provoquer encore un affaissement dès le début d'une collision durant un choc postérieur Les entailles 72 et 74 sont alignées sensiblement verticale- ment avec les entailles des rails postérieurs 52 et 54 respectivement. La figure 4 représente une partie rectiligne d'une structure, en U 76 ayant des entailles 77 et 79. Les entailles sont essentiellement des plis ou des faiblesses dans la colonne constituant la structure 76. Elles s'étendent autour de la colonne 76 pour l'affai- blir. Comme le montre la figure 3, le rail latéral 48 s'étendant vers l'avant comprend la cornière principale en U 76 avec les entailles 77 et 79, un canal supérieur 78 avec des entailles 81 et 83 et un canal latéral 80 avec des entailles 85 et 87 Le rail latéral 46 comporte des éléments ressemblant à ceux du rail 48 Des pièces multiples sont utilisées pour accroître la résistance. Les entailles 77, 81 et 85 constituent la déformation 65 (figure 2) Les entailles 79, 83 et 87 constituent la déformation 67 (figure 2) Des numéros de référence uniques 65 et 67 ont été utilisés pour les trois pièces de la figure i pour la clarté des explications On note que les entailles des trois pièces en U 76, 78 et 80 s'étendent d'un bord à l'autre de leurs canaux respectifs. Les rails latéraux s'étendant vers l'arrière 52 et 54 comportent des entailles 68, 70 et 69, 71 respecti- vement, et s'étendent également d'un bord des rails latéraux respectifs au bord opposé Ces rails latéraux 52 et 54 sont en forme de L pour s'adapter aux cavités de roues 58 et 60. REVENDICATIONS 1 Bâti d'automobile à quatre passagers, caracté- risé en ce qu'il comprend une plate-forme principale ( 14) ayant des compartiments de passagers avant et arrière, une paroi pare-feu ( 38) et un caisson ( 40) disposé entre les zones de plancher avant et arrière, un bâti ouvert ( 12) fixé à la plate-forme ( 14) de manière à recevoir des panneaux, deux rails latéraux avant ( 46, 48) s'éten- dant à partir de la paroi pare-feu ( 38), un pare-choc avant ( 50) fixé aux rails latéraux avant ( 46, 48), ceux- ci comportant des entailles avant ( 64, 66) dans les zones se trouvant au voisinage-immédiat du pare-choc ( 50), deux rails latéraux arrière ( 52, 54) s'étendant à partir du caisson ( 40), un pare-choc arrière ( 56) fixé aux rails latéraux arrière ( 52, 54), qui comportent des entailles ( 68, 70) dans les zones se trouvant au voisinage immédiat du caisson ( 40). 2 Bâti d ' automobile selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que des structures à cavités pour roues ( 58) sont fixées aux rails latéraux arrière ( 52, 54) entre le caisson ( 40) et le pare-choc ( 56), des entailles ( 68, 70) étant pratiquées entre les structures de cavités de roues ( 58) et le caisson ( 40). 3 Bâti d'automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les deux rails latéraux avant ( 46, 48) comportent des structures de cavités de roues ( 49) se trouvant entre les entailles avant et la paroi pare-feu ( 38). 4 Bâti d'automobile selon la revendication 3, caractérisé en ce que les rails latéraux avant et arrière s'étendent sensiblement horizontalement en ligne droite à partir de l'avant et de l'arrière de l'automobile pour permettre des affaissements ordonnés des rails latéraux lorsque de l'énergie est absorbée lors d'impacts avant ou arrière. Bâti d'automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que les entailles arrière sont disposées entre les structures de cavités de roues et le caisson ( 40). ? 520690 6 Bâti d'automobile selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bâti ouvert comporte deux éléments ( 34, 35) de ligne de ceinturage arrière espacés au- dessus des rails arrière en parallèle sur ceux-ci, les éléments ( 34, 3 $) comportant chacun des entailles alignées sensiblement verticalement avec les entailles des rails postérieurs. 7 Bâti d'automobile selon la revendication 6, caractérisé par un ensemble de panneaux fixé au bâti n O ouvert. 8 Bâti d'automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'une zone ouverte est ménagée de mnière à recevoir un moteur entre les rails latéraux avant ( 46, 48), le pare-choc avant ( 50) et la paroi pare- t 5 feu ( 38). t.