Brevet FR2717144A1 — publié le 19950915

La présente invention concerne une structure de véhicule automobile à au moins un noeud de jonction d'éléments allongés, notamment en forme de profilés, tels que longerons, montants, traverses du véhicule. Certains véhicules automobiles, en particulier les petits véhicules urbains, ont une structure sous forme d'un assemblage de profilés en alliage léger. Dans ce genre de véhicule, se pose le problème de liaison des profilés entre eux. Ainsi, lorsque les profilés se croisent en se superposant, cette liaison est assurée en général par des cordons de soudure ou par des plaquettes percées recevant des tirants filetés enserrant les profilés. Ces types de liaison ne favorisent pas la tenue des différents éléments du véhicule lors de son roulement, notamment lorsque ceux-ci subissent des efforts mécaniques importants. Par ailleurs, l'apport de fonctions supplémentaires à ces liaisons de profilés, telles que par exemple l'accrochage du moteur du véhicule ou d'une suspension de celui-ci, ne peut être effectué qu'en y soudant des supports ou d'autres profilés appropriés, ou en adoptant une solution par croisement et superposition ou rivetage. La présente invention a pour but d'éliminer les inconvénients ci-dessus exposés en proposant une structure de véhicule automobile comprenant au moins un noeud de jonction sur lequel sont fixées les extrémités d'éléments allongés, notamment en forme de profilés, tels que longerons, montants, traverses, et qui est caractérisée en ce que le noeud sert à la fixation d'au moins un élément mécanique ou de carrosserie du véhicule, cet élément pouvant être fixe ou mobile par rapport à la structure. Avantageusement, le noeud est réalisé d'une seule pièce et, de préférence, est réalisé par fonderie. Le noeud est en métal léger tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium. 2 2717144 L'élément mécanique fixé au noeud est un bras de suspension, notamment du type à bras tiré relié à la caisse du véhicule à sa partie antérieure par deux articulations. Le noeud comprend une partie en forme de chape sur laquelle est montée l'une des deux articulations du bras précité. L'articulation est une articulation élastique d'axe sensiblement vertical. Le noeud comprend au moins une embase en forme d'amorce de tube sur laquelle est fixée une extrémité de section correspondante d'un élément allongé en forme de profilé. L'embase du noeud ou l'extrémité de l'élément allongé en forme de profilé comprend un épaulement sur lequel est emboîtée respectivement l'extrémité de l'élément allongé en forme de profilé ou une embase du noeud, la fixation entre l'élément allongé et l'embase étant effectuée de préférence par soudure. Le noeud comprend avantageusement une nervure servant à supporter une partie de forme correspondante du plancher du véhicule. La nervure comprend une première partie verticale se raccordant à une deuxième partie horizontale ou inclinée. Le noeud comprend également une nervure venant en alignement avec une nervure de forme correspondante prévue sur l'un des éléments allongés en forme de profilé et destinée à recevoir un élément tel qu'un joint. Dans une application particulière, le noeud se trouve au niveau de l'anneau arrière du véhicule sur lequel s'appuie un volet arrière de celui-ci et l'une au moins des articulations de ce volet est fixée sur le noeud. Dans le cas o le volet arrière du véhicule est muni d'au moins un vérin stabilisateur, l'extrémité de ce vérin solidaire de la caisse du véhicule est fixée sur le noeud. Dans une autre application, l'embase du noeud est fixée à un montant constituant le pied milieu du véhicule et le noeud comprend de plus une embase latérale à laquelle est fixé un longeron du véhicule et, le cas échéant, une 3 2717144 troisième embase à laquelle est fixée une traverse du véhicule. L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement & titre d'exemple illustrant plusieurs modes de réalisation de l'invention et dans lesquels: - la figure 1 représente partiellement en perspective une structure de véhicule automobile à noeuds de jonction selon l'invention; - la figure 2 est une vue agrandie en perspective d'un noeud suivant la flèche II de la figure 1; - la figure 3 est une vue agrandie en perspective suivant la flèche III de la figure 1; - la figure 4 est une vue de face suivant la flèche IV de la figure 1; la figure 5 est une vue de dessus suivant la flèche V de la figure 4; - la figure 6 est une vue de côté suivant la flèche VI de la figure 4; - la figure 7 est une demi-vue en coupe partielle suivant la ligne VII-VII de la figure 3; - la figure 8 est une vue partielle agrandie d'un second noeud suivant la flèche VIII de la figure 1; et - la figure 9 est une vue partielle agrandie d'un troisième noeud suivant la flèche IX de la figure 1. La figure 1 représente une structure de véhicule automobile du genre véhicule urbain à une seule porte latérale et constituée d'un certain nombre d'éléments allongés, notamment en forme de profilés, tels que longerons 1, montants 2 et traverses 3, dont certains sont liés entre eux par des noeuds de jonction portant les références 4, 5 et 6. Le noeud de jonction 4 sert à la fixation d'un montant 2 appelé pied milieu et d'un longeron 1 délimitant en partie 4 2717144 avec le montant 2 l'encadrement de la porte latérale du véhicule. Comme représenté aux figures 2 à 7, le noeud 4 qui est réalisé en une seule pièce, de préférence par fonderie, en métal léger tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium, comprend une embase supérieure 7 en forme d'amorce de tube sur laquelle est fixée une extrémité de section correspondante, dans le cas présent sensiblement carrée, du montant 2. A cet effet, l'embase supérieure 7 comprend un épaulement 8 définissant une portée 9 de courte longueur sur laquelle est emboîtée l'extrémité inférieure du montant 2 venant en appui sur l'épaulement 8. La fixation du montant 2 à l'embase supérieure 7 est de préférence effectuée par un cordon de soudure périphérique 10 (figure 7). Bien entendu, la liaison entre le montant 2 et l'embase supérieure 7 peut être effectuée en prévoyant un épaulement à l'extrémité du montant 2 et emboîtant l'extrémité inférieure de ce montant dans l'embase supérieure 7. Le noeud 4 comprend de plus une embase latérale 11 également en forme d'amorce de tube et dont l'axe est sensiblement perpendiculaire à celui de l'embase supérieure 7. Sur cette embase 11 est fixé le longeron 1 de la même manière que le montant 2 est fixé à l'embase 7. Ainsi, l'embase 11 peut comporter un épaulement 12 définissant une portée de courte longueur 13 sur laquelle s'emboîte l'extrémité du longeron 1 venant en appui sur l'épaulement 12. Le cas échéant, le noeud 4 peut comporter une embase 14 en forme d'amorce de tube à axe longitudinal sensiblement perpendiculaire à celui de l'embase 11 et disposée à l'intérieur de la structure du véhicule de façon à recevoir une traverse 3 fixée à l'embase 14 de la même manière que le montant 2 est fixé à l'embase supérieure 7. Le noeud de jonction 4 comprend également une partie en forme de chape 15 située en arrière du noeud en considérant la figure 1 et sur laquelle est montée l'une 16 des deux articulations d'un bras de suspension 17 du type à bras tiré, 2717144 relié à la caisse du véhicule à sa partie antérieure par ces deux articulations. Le bras 17 est fixé à la partie en forme de chape 15 par une vis 18 traversant un bloc élastique 19 disposé dans la partie en forme de chape 5 et un écrou 20. Le bras de suspension 17 est ainsi fixé à la partie formant chape 15 par une articulation élastique à axe sensiblement vertical. Le noeud de jonction 4 comprend également une nervure extérieure 21 approximativement en équerre disposée dans un plan vertical entre l'embase supérieure 7 et l'embase latérale 11 et dont la partie s'étendant horizontalement vient en alignement avec une nervure de forme correspondante 22 prévue sur le longeron 1 et la partie s'étendant verticalement vient en alignement avec une nervure de forme correspondante 23 prévue sur le montant 2. Les nervures 21, 22 et 23 sont destinées à recevoir un joint d'étanchéité de porte 24. Le noeud 4 comprend une autre nervure extérieure 25 comprenant, comme cela ressort clairement de la figure 4, une première partie verticale prolongée par une deuxième partie inclinée de façon à supporter une forme correspondante du plancher 26 du véhicule. Au lieu d'être inclinée, la deuxième partie de la nervure 25 peut être horizontale. Le noeud 5 tel que représenté en figure 8 se trouve au niveau de l'anneau arrière du véhicule et sur lequel s'appuie un volet arrière (non représenté) du véhicule. L'une 27 des articulations du volet arrière est fixée sur le noeud 5. La figure 8 montre également qu'une articulation 28 de l'extrémité d'un vérin stabilisateur, également non représenté, du volet arrière est fixée sur le noeud 5, dont les embases 5a, 5b, 5c sont fixées, de préférence par des cordons de soudure 29, respectivement au longeron 1, au montant 2 et à la traverse 3 de l'anneau arrière du véhicule de la même manière que les montant 2 et longeron 1 associés au noeud de jonction 4. La figure 9 représente le noeud 6 servant de jonction entre le montant avant gauche 2 d'encadrement de la porte 6 2717144 latérale du véhicule et la partie formant arc de pavillon 30 du véhicule. Le noeud 6 comprend ainsi une embase inférieure 31 fixée à l'extrémité supérieure du montant 2 et une partie formant chape 32 servant d'articulation supérieure de la porte latérale du véhicule. Cette figure montre que l'arc de pavillon est fixé sur le noeud 6 par des cordons de soudure 33 et la référence 34 désigne une baie de pare-brise solidarisée à l'arc de pavillon 30 par un cordon de soudure 35. Le noeud de jonction conforme à l'invention permet ainsi d'assurer à la fois la fonction de liaison de montants, de longerons et/ou de traverses de véhicule automobile et d'éléments mécaniques ou de carrosserie du véhicule. Un tel noeud permet d'assembler facilement ces différents éléments de structure du véhicule tout en étant aisément intégrés au sein de cette structure. Enfin, ce noeud procure une grande tenue aux efforts mécaniques résultant du roulement du véhicule. 7 2717144 REVENDICATIONS 1. Structure de véhicule automobile comprenant au moins un noeud de jonction (4; 5; 6) sur lequel sont fixées les extrémités d'éléments allongés (1, 2, 3), notamment en forme de profilés, tels que longerons, montants, traverses, caractérisée en ce que le noeud (4; 5; 6) sert à la fixation d'au moins un élément mécanique ou de carrosserie du véhicule, cet élément pouvant être fixe ou mobile par rapport à la structure. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le noeud précité est réalisé d'une seule pièce. 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que le noeud précité est réalisé par fonderie. 4. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noeud précité est en un métal léger tel que l'aluminium ou un alliage d'aluminium. 5. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément mécanique (17) fixé au noeud (4) est un bras de suspension. 6. Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que le bras précité est un bras tiré (17) relié à la caisse du véhicule à sa partie antérieure par deux articulations. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que le noeud (4) comprend une partie en forme de chape (15) sur laquelle est montée l'une (16) des deux articulations du bras (17) précité. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que l'articulation (16) est une articulation élastique d'axe sensiblement vertical. 9. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noeud (4) comprend au moins une embase (7; 11; 14) en forme d'amorce de tube sur laquelle est fixée une extrémité de section correspondante d'un élément allongé en forme de profilé (2; 1; 3). 8 2717144 10. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce que l'embase précitée du noeud (4) ou l'extrémité de l'élément allongé en forme de profilé précité comprend un épaulement (8; 12) sur lequel est emboîtée respectivement l'extrémité de l'élément allongé en forme de profilé ou l'embase du noeud (4), la fixation entre l'élément allongé et l'embase étant effectuée de préférence par soudure. 11. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noeud (4) comprend une nervure (25) servant à supporter une partie de forme correspondante du plancher (26) du véhicule. 12. Structure selon la revendication 11, caractérisée en ce que la nervure (25) comprend une première partie verticale se raccordant à une deuxième partie horizontale ou inclinée. 13. Structure selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que le noeud (4) comprend une nervure (21) venant en alignement avec une nervure de forme correspondante (22; 23) prévue sur l'un (1; 2) des éléments allongés en forme de profilé et destinée à recevoir un élément tel qu'un joint (24). 14. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le noeud (5) se trouve au niveau de l'anneau arrière du véhicule sur lequel s'appuie un volet arrière de celui-ci et l'une au moins des articulations (27) du volet est fixée sur le noeud (5). 15. Structure selon la revendication 14, o le volet arrière du véhicule est muni d'au moins un vérin stabilisateur, caractérisée en ce que l'extrémité de ce vérin stabilisateur, solidaire de la caisse du véhicule, est fixée sur le noeud (5). 16. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le noeud (6) se trouve au niveau de la partie avant formant arc de pavillon (30) du véhicule et sert notamment à la fixation d'une des articulations de la porte avant du véhicule.