Brevet FR2617111A1 — publié le 19881230

Avant-corps de véhicule automobile, notamment pour un véhicule de tourisme L'invention se rapporte à un avant-corps d'un véhicule automobile, notament pour un véhicule de tourisme, comprenant deux fauxlongeronsprévusdepart et d'autre de l'axe longitudinal médian du véhicule et à distance de cet axe, avec, pour chaque faux longeron, une poutre en four- che constituée par un profilé creux, qui relie le faux longeron au tablier de l'habitacle du véhicule. L'avant-corps d'une carrosserie de véhicule au- tomobile a pour fonction, dans la marche normale, de sup- porter sans déformation permanente les efforts issus de la suspension et d'absorber par sa déformation l'énergie qui se manifeste dans le cas d'une collision du véhicu- le. Dans ce cas, les forces sont transmises par les faux longerons à la poutre enfourche et, de là, après divsion, à des points appropriés du véhicule. Pour cela, la poutre en fourche présente deux branches qui s'étendent, en s'appuyant sur le tablier, d'unepart du faux longeron à la paroi -intérieure du tunnel et, d'autrepart,du faux longeron au pied avant. Par ailleurs, lefaux longeron se prolongejus- qu'au longeron latéral, par une troisième branche qui part de la poutre en fourche, en s'appuyant contre le soubassement du véhicule. De cette façon, la force qui s'exerce dans le cas d'une collision est convenablement subdivisée et transmise à différents points du véhicule (DE-A-27 25 083). La poutre en fourche est fixée à la face avant du tablier par une liaison soudée et elle est assemblée de la même façon au faux longeron. Le fait que la poutre en fourche soit constituée par un profilé creux en- traIne l'inconvénient consistant en ce que, pour fixer cette poutre au tablier, il est nécessaire de prévoir un grand nombre de pièces détachées -et de réaliser plu- sieurs joints soudés longitudinaux pour assembler ces pièces. L'invention se donne donc pour but -de réaliser l'avant-corps de véhicule automobile précité de telle ma- nière qu'il puisse être fabriqué de façon économique et rationnelle avec un petit nombre de pièces et que, en cas de collision, il offre une grande sécurité pour les occupants du véhicule. Selon l'invention, ce problème est résolu par le fait que le tablier est subdivisé en une partie supé- rieure et une partie inférieure par une division horizon- tale, que la poutre en fourche est composée d'une coque supérieure et d'une coque inférieure et qu'au moinsl'unedes co- ques de la poutre en fourche est d'une seule pièce avec la partie inférieure ou la partie supérieure du tablier. Le tablier est maintenant composé d'une partie supérieure et d'une partie inférieure, la partie infé- rieureoulapartiesupérieureformantenm met teps l'une des coquesde la poutre en fourche comsée d'une coque supérieure et d'une coque inférieure. Dars cette construction, la coque supé- rieure, aussi bien que la coque inférieure de la poutre en fourche, peut être venue d'une seule pièce sur la par- tie inférieureou sur la partiesupérieuredutablier. Cetteconfiguration présentel'importantavantageconsistant en ce que, pour former la poutre en fourche, il suffit de poser la coque corres- pondante et de l'assembler à la coque venue d'une seule pièce avec le tablier, par exemple, par un joint soudé. Grace au fait que l'une des coques est venue d'une seule pièce avec le tablier, d'une part, on économise un joint soudé s'étendant longitudinalement sur le tablier et, d'autre part, on donne une plus grande rigidité à la pou- tre en fourche et au tablier. En dehors de la plus gran- de sécurité que l'on obtient de cette façon pour les per- sonnes logées dans l'habitacle, on peut en outre réali- ser une économie sur le prix de revient et, en outre, ré- duire le temps de fabrication. Une forme avantageuse de réalisation prévoit que la partie supérieure du tablier soit venue d'une seu- le pièce avec la coque supérieure de la poutre en four- che et que. la partie inférieure du tablier soit venue d'une seule pièce avec la coque inférieure de la poutre en fourche. Par ailleurs, il peut être prévu que la par- tie supérieure et la partie inférieure du tablier présen- tent des épaisseurs de tôle différentes. Les tôles utili- sées peuvent maintenant être adaptées par leur épaisseur aux conditions exigées en prévision d'une collision. La partie inférieure du tablier présente avantageusement une plus forte épaisseur de tôle que la partie supé- rieure puisqu'elle a à absorber plus-d'énergie. L'utili- sation de tôles d'épaisseurs différentes se traduit avan- tageusement par une économie de poids puisque seules les tôles qui sont exposées à de plus grandes déformations, qui ont à absorber la majeure partie de l'énergie et qui séparent l'habitacle du compartiment moteur, présentent une plus grande épaisseur. Dans une autre forme de réalisation, il est avantageusement prévu que la partie inférieure du ta- blier, avec la coque de poutre en fourche venue de matiè- re avec cette partie, soit composée d'une moitié gauche et d'une moitié droite qui sont assemblées dans l'axe longitudinal médian du véhicule. La moitié de la partie inférieure du tablier qui est dirigée vers le côté du vé- hicule proche de la circulation inverse présente avanta- geusement une plus forte épaisseur de tôle. On obtient de cette façon une différence de résistance à la déforma- tion dans l'ensemble du tablier, ce qui apporte des avan- tages dans le cas d'une collision hors axe ("offset crash") puisque le côté du véhicule qui est généralement dirigé vers la circulation inverse a à absorber une plus grande quantité d'énergie, ce qui est obtenu par le ren- forcement de la partie inférieure correspondante du ta- blier. Cette configuration entratne en même temps une ré- duction du poids de l'ensemble du tablier, puisque l'au- tre moitié peut être réalisée en une tôle de plus faible épaisseur. L'invention concerne par ailleurs un procédé de fabrication pour un avant-corps de véhicule du genre ci- té au début, dans lequel la partie inférieure du ta- blier, avec la coque de poutre en fourche venue d'une seule pièce avec elle, est emboutie en une seule pièce en forme de dôme, pour présenter la forme d'une moitié droite et d'une moitié gauche, puis le dôme embouti peut être divisé par une coupe longitudinale, suivant unplan perpendiculaire à la base du dome, pour former la moitié droite et la noitié gauche de la partie inférieure du tablier, les deux moitiés sont ensuite rabattues chacune de 90 autour d 'un axe de pivotement vertical et, après avoir été alignées dans la position définiti- ve, elles sont assemblées dans l'axe longitudinal médian du véhicule, par exemple, soudées, en continu, par points, etc. pour former le tablier. Ce procédé de fabrication du tablier selon l'invention, avec la coque de poutre en fourche venue d'une seule pièce possède l'avantage essentiel de permet- tre d'utiliser une forme particulièrement bien appro- priée pour l'emboutissage, à savoir une forme de dôme, dans laquelle, lors de l'emboutissage, la matière peut fluer de façon continue à partir du bord, ce qui permet d'obtenir une épaisseur de paroi uniforme et dans laquel- le il ne se produit que de faibles pertes de matière par chutes de tôle. Le dôme obtenu après l'emboutissage est ensuite divisé par une coupe longitudinale, de sorte qu'on obtient deux demi-dômes qui représentent les moi- tiés du tablier, qui sont bombées vers le côté avant. Après avoir été rabattues de 90 et avec les bombés diri- gés vers le côté avant du véhicule, ces moitiés sont sou- dées l'une à l'autre, au droit de l'axe médian longitudi- nal du véhicule, c'est-à-dire sur leurs côtés qui se re- gardent mutuellement, pour former le tablier. Ce tablier formé par les demi-dômes, présente la coque inférieure ou la coque supérieure de la poutre en fourche au niveau de son bord supérieur. En dehors de l'avantage de l'uti- lisation optimale de la feuille de tôle utilisée lors de l'emboutissage, le procédé apporte en outre l'avantage consistant en ce que les outils à utiliser pour l'outil- lage d'emboutissage présentent une forme simple et sont donc d'une fabrication économique. Dans une autre forme de réalisation, il est prévu que la partie inférieuredu tablier, avec une coquedela poutre en fourche venue d'une seule pièce avec elle, soit constituée par une moi- tié droite et une moitié gauche, deux moitiés droites ou deux moitiés gauches étant embouties en dôme et le dôme embouti étant divisé par une coupe longitudinale, c'est- à-dire suivant un plan perpendiculaire à la base du drme, pour forer les deux moitiés, droite ou gauche de la partie inférieure du tablier, une moitié droite et une moitié gauche étant ensuite assemblées dans le plan longitudinal médian du véhicule après avoir été alignées dans la position définitive. Dans ce procédé, le dôme embouti ne forme pas une moitié gauche et une moitié droite du tablier, comme c'était le cas pour le procédé décrit plus haut, mais il forme au contraire deux moitiés droites ou deux moitiés gauches. De cette façon, il est donc nécessaire de pré- voir deux outillages d'emboutissage, les moitiés droites du tablier étant fabriquées avec l'un des outillages et les moitiés gauches du tablier avec l'autre outillage. Le fait de fabriquer les deux moitiés dans des outilla- ges d'emboutissage différents a l'avantage de permettre d'utiliser pour les moitiés, par exemple des tôles possé- dant des épaisseurs différentes et de permettre d'obte- nir de cette façon un tablier qui est calculé pour une collision hors axe. Après l'emboutissage des dômes, ces dômes doivent de même être divisés chacun en deux demi-dômes par une coupe longitudinale, les deux demi-d8- mes représentant alors les moitiés latérales, droite et gauche du tablier, qui doivent être assemblées l'une à l'autre par un joint soudé. On peut encore prévoir de fabriquer, au moyen du premier outil d'emboutissage du premier type de réali- sation, une moitié droite et une moitié gauche d'un ta- blier possédant une certaine épaisseur de tôle et, au moyen d'un deuxième outil d'emboutissage, une moitié droite et une moitié gauche de tablier, mais avec une au- tre épaisseur de paroi puis, après avoir divisé les dô- mes emboutis, par exemple, d'assembler une moitié droite épaisse avec une moitié gauche mince et une moitié droi- te mince avec une moitié gauche épaisse pour former un tablier. Les tabliers ainsi obtenus conviennent pour être utilisés dans des véhicules respectivement destinés à la conduite à droite et la conduite à gauche de maniè- re à assurer une absorption d'énergie optimale en cas de collision hors axe. D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortent de la description qui va suivre, sur laquelle plusieurs exemples de réalisation sont dé- crits en se reportant au dessin. Sur ce dessin, la figure 1 est une vue de côté constituant une représentation schématique d'un avant-corps de véhicule automobile; la figure 2 est une vue de -dessus constituant une représentation schématique d'un avant-corps de véhi- cule automobile; la figure 3 est une représentation schématique d'un tablier sur lequel la poutre en fourche est montée, en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; la figure 4 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation du tablier sur lequel la poutre en fourche est montée, en coupe selon la ligne III-III de la figure 2; la figure 5 est une représentation schématique d'une autre forme de réalisation du tablier, avec la pou- tre en fourche montée sur ce tablier; la figure 6 est une vue de dessus d'un dôme em- bouti dont les deux demi-dômes forment la moitié droite et la moitié gauche du tablier; la figure 7 est une coupe selon la ligne VII de la figure 6, sur laquelle les deux demi-tabliers sont re- présentés dans des formes de réalisation différentes; la figure 8 est une vue de dessus d'un tablier composé d'une moitié droite et d'une moitié gauche. Sur la figure 1, on a représenté l'avant-corps 1 d'une carrosserie de véhicule automobile, dans lequel, sur chaque côté duvéhicule2,unfauxlongeron 4 s'étend, de l'extrémité avant de ce véhicule jusque dans la région du longeron 3; la roueavant5estreliée ce faux longeron par l'intermédiaire d'une suspension 6. Le faux longeron 4 prend appui sur un tablier 8 qui fait partie de l'habi- tacle 9 par l'intermédiaire d'une poutre en fourche 7.. La poutre en fourche 7 présente des branches 10, 11 qui encadrent le tablier 8 et par l'intermédiaire desquelles le faux longeron 4 prendappui, d'une part, sur un pied avant 12, par la branche 10 et, d'autre part, sur la paroi in- térieure 13 du tunnel, par la branche 11. Par ailleurs, le prolongement du fauxlongeron 4qui atteint le longeron constitue une autre branche 14, de sorte que le tablier 8 est encadré par un trépied. Le tablier 8 est réalisé en deux pièces, et il comprend une partie supérieure 15 et une partie inférieure 16 dont la ligne de séparation horizontale se trouve dans la région de la poutre en fourche 7. La poutre en fourche 7 est formée de deux co- ques, la coque inférieure 17 étant emboUtée par une co- que supérieure 18. Sur la vue de dessus d'un avant-corps de carros- serie de véhicule représentée sur la figure 2, on peut voir les sous-ensembles disposés symétriquement par rap- port à l'axe longitudinalmédian 19, cOme les faux longerons 4, la suspension de roue 6, les poutres en fourche 7, le tablier 8 et le longeron 3. Les faux longerons 4 présentent l'es- sieu avant 20 dans la région de la suspension 6. On peut voir en outre les branches 10, 11 de la poutre en four- che 7, qui prennent appui, d'une part sur le pied avant 12 et, d'autre part, sur la paroi intérieure 13 du tun- nel. Par ailleurs, on peut également voir la branche 14 dufauxlongeron4, qui se prolonge par le longeron 3. On peut voir également sur le dessin le bombé du tablier 8, qui pointe vers la poutre en fourche 7 avec une forme ap- proximativement tronconique. Dans les représentations schématiques des figu- res 3 à 5, on peut voir la construction de la poutre en fourche 7 appuyée contre le tablier 8. Le tablier 8 est composé d'une partie supérieure 15 et d'une partie infé- rieure 16 et la poutre en fourche 7 présente une coque supérieure 18 et une coque inférieure 17. Par ailleurs, une paroi transversale 21 dirigée vers le compartiment moteur est fixée à la poutre en fourche 7. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 3, la coque su- périeure 18 de la poutre en fourche 7 est venue d'une seule pièce avec la partie inférieure 16 du tablier 8 tandis que les autres éléments tels que la partie supé- rieure 15 et la coque inférieure 17 sont fixés à la co- que supérieure 18 de la poutre en fourche 7, par exem- ple, par un assemblage par soudure.par points. Dans la forme de réalisation représentée sur la figure 4, la partie inférieure 16 est formée d'une seule pièce avec la coque inférieure 17 de la poutre en four- che 7 tandis que les autres éléments, comme la partie su- périeure 15 et la coque supérieure 18, sont assemblés à la coque inférieure 17. La figure 5 montre une autre forme de réalisa- tion dans.laquelle la partie supérieure 15 est formée d'une seule pièce avec la coque supérieure 18 et la par- tie inférieure 16 d'une seule pièce avec la coque infé- rieure 17, et la poutre en fourche 7 est fermée par une paroi supplémentaire 22. Ici aussi, les éléments sont as- semblés par des soudures par points. Dans la représentation donnée sur la figure 6, on peut reconnaître les deux moitiés 23, 24 du tablier 8 qui, après l'emboutissage de la tôle initiale, forment un dôme. Ce dôme embouti est divisé après l'emboutis- sage, selon son axe de symétrie 25, en deux moitiés qui forment ensuite les deux moitiés 23, 24 du tablier 8. Dans la coupe VII-VII représentée sur la figure 7, les deux moitiés 23, 24 représentent deux formes de réalisation, la moitié 23 montrant la partie inférieure 16 venue d'une seule pièce avec la coque supérieure 18 de la poutre en fourche 7 et la moitié droite 24 mon- trant la partie inférieure 16 venue d'une seule pièce avec la coque inférieure 17 de la poutre en fourche 7. Après que le dôme embouti a été divisé en deux moitiés 23, 24 le long de l'axe de symétrie 25, on fait basculer les deux moitiés 23,.24 de 90 autour d'un axe de pivote- ment vertical 26 et on les aboute l'une àl'autre, le long des côtés 25. Les deux moitiés 23, 24, soit dans la première forme de réalisation, soit dans la deuxième for- me de réalisation selon la figure 7, sont soudées l'une à l'autre le long de leurs côtés mutuellement opposés , comme indiqué sur la figure 8 et forment ainsi le ta- blier 8 qui, maintenant, est symétrique par rapport à l'axe longitudinal médian 19 du véhicule 2. R E V E N D I C A T IONS 1 - Avant-corps pour véhicule automobile, notam- ment pour véhiculedetourisme, coMrenant deux faux longerons pré- vus de part et d'autre de l'axe longitudinal médian du véhicule et à distance de cet axe et,pour chaque faux lon- geron, une poutre en fourche constituée par un profilé creux qui relie le fauxlongeron au tablier de l'habitacle, le tablier étant divisé en une partie supérieure et une partie inférieure par une division horizontale, caracté- risé en ce que la poutre en fourche (7) est composée d'une coque supérieure (18) et d'une coque inférieure (17), et en ce qu'au moins une coque (17 ou 18) de.la poutre en fourche (7) est d'une seule pièce avec la par- tie inférieure (16) ou avec la partie supérieure (15) du tablier (8). 2 - Avant-corps selon la revendication 1, carac- térisé en ce que la partie supérieure (15) du tablier est venue d'une seule pièce avec la coque supérieure (18) de la poutre en fourche (7) et la partie inférieure (16) du tablier est venue d'une seule pièce avec la co- que inférieure (17) de la poutre en fourche (7). 3 - Avant-corps selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la partie supérieure (15-) du tablier et la partie inférieure (16) du tablier présen- tent des épaisseurs de tôle différentes. 4 - Avant-corps selon une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie inférieure (16) du tablier, avec laquelle une coque (17 ou 18) de la poutre en fourche est venue d'une seule pièce, est composée d'une moitié droite et d'une moitié gauche (23 et 24) qui sont assemblées dans le plan longitudinal médian (19) du véhicule (2). 5. Avant-corps selon la revendication 4, carac- térisé en ce que la moitié (23 ou 24) de la partie infé- rieure (16) du tablier du véhicule automobile (2) qui est dirigée vers la circulation inverse présente une plus forte épaisseur de tôle. 6 - Procédé de fabrication d'un avant-corps se- lon une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie inférieure (16) du tablier, avec la coque de poutre en fourche (17, 18) venue de matière avec cette partie, est composée de deux moitiés (23, 24) symétri- ques par rapport à l'axe médian (19) du véhicule (2) qui sont formées conjointement sous la forme d'un dôme embou- ti, lequel est divisé le long d'un plan de coupe perpen- diculaire à la base du drme, de sorte que les deux moitiés (23, 24) se présentent sous la forme de pièces séparées - qui sont ensuite assemblées, par exemple, soudées, en continu, par points, etc. dans des positions symétriques par rapport à l'axe médian (18) pour former la partie in- férieure (16) du tablier. 7 - Procédé pour fabriquer un avant-corps selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la partie inférieure (16) du tablier, avec la coque de pou- tre en fourche (17, 18) venue d'une seule pièce avec cet- te partie, est composée de moitiés (23, 24) symétriques par rapport à l'axe médian (19) du véhicule (2) qui sont embouties chacune séparément sous la forme d'un dôme, deux moitiés identiques (23) étant formées par un dôme embouti, qui est ensuite divisé dans un plan de coupe perpendiculaire a la base du dxe, de sorte que les deux moitiés identiques (23) se présentent séparées et peu- vent être assemblées ensuite chacune à une autre moitié (24) fabriquée de façon identique, dans des dispositions symétriques par rapport à l'axe médian (19) pour former la partie inférieure (16) du tablier.