Brevet FR2712249A1 — publié le 19950519

CHARPENTE DE SUPPORT DE LA CARROSSERIE D'UN VEHICLE L'invention concerne une charpente de support de la carrosserie d'un véhicule constituée par une ossature qui délimite l'habitacle, les structures d'extrémité et le pavillon dans laquelle des éléments de profil constituent une cage rtticulaire de support de panneaux correpondants de la carrosserie. La publication FR-A-2237799 décrit une charpente dans laquelle des montants latéraux, avant et arrière relient une ossature de toit au plancher du véhicule. La publication FR-A-2537080 décrit une charpente constituée à partir d'éléments de profil de forme appropriée raccordés entre eux par soudage ou au moyen de pices de boulonnerie. En raison de la forme et de la longueur des éléments, il est ncre de prévoir un grand nombre de dispositifs de raccordements et de noeuds d'assemblage. La confection de telles charpentes nécessite une main-d'oeuvre importante sur les postes d'assemblage. Des problèmes apparaissent également lors de la mise en oeuvre du traitement anti corrosion par la présence des noeuds d'assemblage difficiles à protéger efficacement. Un but de l'invention est de fournir une charpente de support qui comparée aux charpentes connues, bénéficie d'une conception à base de modules préformés susceptibles d'entre acheminés sur le poste d'assemblage. Un autrc but de l'invention est une charpente support de la carrosserie rivalisée à partir d'un ensemble de cadres fermés rigidement reliés les uns aux autres, qui soit légère et susceptible d'être réalise à partir de profilés en métal léger tel que l'aluminium. L'invention a également pour objet une charpente de support dont les éléments déformables extérieurs à l'habitacle absorbent l'énergie résultant notamment des chocs accidentels. Selon l'invention chaque élément de profil fait partie d'un cadre fermé à segments d'assemblage rigidement reliés aux segments d'assemblage d'un cadre fermé adjacent. La charpente ainsi réalisée utilise avantageusement de profilés de métal allégés pour constituer des cadres destinés à port les principaux panneaux de la carrosserie tels que le pavillon, le pare-brise, la porte du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la charpente apparaîtront à la lecture de la description d'une forme de réalisation de cellesi en référence au dessin annexé dans lequel: - la figure 1 est une représentation schématique de la charpente de support d'une carrosserie de véhicule automobile, - la figure 2 est une représentation perspective d'une partie de la charpente assemblée, - la figure 3 est une représentation perspective du déil m de la charpente représentée à la figure 2, - la figure 4 est une représentation perspective du détail IV de la charpente représentée à la figure 2, - les figures 5, 6, 7, 8, 9 représentent les sections V - VI - VII - vm IX de la charpente représentée à la figure 2, - les figures 10 à 18 représentent les sections de liaisons d'assemblage de deux cadres adjacentes. La figure 1 représente une charpente de support de la carrosserie constituée par une ossature 100 qui délimite un habitacle 1 et des structures d'extrémité avant 2 et arrière 3 ainsi qu'une structure de pavillon 4. L'ensemble de l'ossature possède l'aspect d'une cage réticulaire dont les éléments de profil remplissent notamment la fonction de montants et de longerons nécssaires à supporter les panneaux non représentés de la carrosserie tels qu'un pavillon, un pare-brise, un panneau latéral. Les divers éléments de profil representésâlafigure 1 et 2 font partie de cadres fermés réalisés par un procédé de pliage et de cintrage ainsi que cela est bien connu. La figure l montre notamment une charpente qui possède: A - Une structure d'habitacle 1 constituée par: - deux cadres 1 1 support des portes latérales du véhicule, - un cadre 12 support du pare brise 6, - deux cadres 13, 14 support du pavillon 5, - deux cadres 15 support de vitrages ou de panneaux de custode, - deux cadres 16 support des ailes arrière. B - Une structure avant 2 constituée par: - un cadre 20 support transversal d'une calandre et d'un élément pare- choc, - un cadre 21 support du capot de fermeture du bloc moteur, - deux cadres latéraux 22 support des ails avant. C - Une structure arrière 3 constituée par: -un cadre support transversal d'un panneau arrière et d'un élément parechoc, - un cadre support d'un hayon de fermeture du véhicule non représentés. La figure 1 représente schématiquement les liaisons entre des segments d'assemblage des cadres adjacents et notamment les liaisons entre les cadres 11-12;11-13;12-13 et13-14. De telles liaisons sont représentées à la figure 2 complétée par les figures 3 et 4 qui illustrent les zones d'assemblage des cadres 11, 13, 14, 15 (fig 3) et 11 - 12 - 13 (fig 4). L'assemblage précité est opéré le long des divers segments des cades. A titre d'exemple le cadre il comporte un ensemble de segments lia, 11b, lic, îid, île dont les segments lia, 11b, lic sont respectivement assemblés aux segments l5a, 13b, 12c des cadres 15, 13, 12. La figure 2 montre en outre que: - les cadres assemblés tels que 13, 14 et 11, 15 sont contenus sensiblement dans un même plan, - les cadres assemblés tels que 11, 13 - 11, 12 et 15, 14 sont contenus dans des plans orthogonaux. Selon une caractéristique de l'invention les divers segments d'assemblage tels que lia, llb, lic possdent au moins deux portées d'appui et de montage d'une cale d'espacement 40. Les figures 2, 3, 4 montrent un certain nombre de ces cales qui assurent la rigidité des jonctions établies entre les différents cadres. La figure 3 illustre l'emploi de cales 40 au niveau des jonctions des cadres 13,14-14,15-15, liet 11,13. La figure 4 illustre l'emploi de cales 40 au niveau des jonctions des cadres 12,13-13,11 exil, 12. Les cales 40 constituées par des portions de profil fermé creux à surs extdrieures d'assemblage permettent de la sorte la réalisation simplifiée de noeuds d'assemblage et la confection d'une charpente allégée. n est toutefois possible d'obtenir une meilleure précision de réalisation de la charpente en complétant l'assemblage par une suite d'entretoises disposées entre les cales successives telles que 40. Les figures 10 à 18 montrent des variantes de réalisation de la section VI d'assemblage des cadres 11, 13 de la charpente représentée à la figure 2. Les figures 10 - 11 se rapportent aux assemblages collés. Les figures 13 - 14 se rapportent aux assemblages soudés, le cas échéant à l'aide d'une plaque intermédiaire P (fig 14). Les figures 12 - 15 - 16 - 17 - 18 se rapportent aux assemblages mécaniques, parmi lesquels on distingue: - les assemblages vissés (fig 17), les assemblages rivés (fig 18), les assemblages mécaniques démontables (fig. 12, 15, 16). Les exemples précités illustrent les diverses variantes de réalisation des cales 40. Cellesci peuvent être réalisées à l'aide d'éléments de segments tubulaires creux munis de: - dépressions 41 de répartition de l'adhésif de l'assemblage représenté à la figure 10, - portées extérieures d'assemblage réalisées sous la forme de surfaces de collage 42 représentées à la figure 11, - glissières d'encastrement 43 d'organes d'assemblage par coincement 44 ou 45 pour assurer la liaison des cadres 13, 11 représentés aux figures 12 et 16, - flancs d'encastrement 46 d'un boulon d'assemblage 47 des cadres 13, 11 représentés à la figure 17, - plaques de serrage 50 à bords de retenue 51, 52 des cadres 13, 11 montées en tension par l'intermédiaire d'une vis de maintien 53. Les figures 5 à 9 illustrent des sections caractéristiques de la charpente et montrent la localisation des: pièces enjoliveur extérieur 60, 61, 62, 63, 64 pièces d'habillage intérieur 70, 71, 72, 74 qui masquent l'assemblage des cadres 11, 12 (fig. 5) ; 11, 13 (fig. 6) ; 12, 13 (fig. 8); 13, 14 (fig. 9) et l'assemblage du cadre 11 avec le bas volet 80 support du plancher 81 (fig. 7). REVENDICATXONS 1) Charpente de support de la carrosserie d'un véhicule automobile constituée par une ossature qui délimite l'habitacle (1), les structures d'extrémité (2, 3) et de pavillon (4) et, dans laquelle des éléments de profil constituent une cage réticulaire de support de panneaux de la carrosserie, caractérisée par le fait que chaque élément de profil fait partie d'un cadre fermé (11, 12, 13, 14, 15) à segments d'assemblage (lia, llb, llc) rigidement reliés aux segments d'assemblage (15a, 13b, 12c) d'un cadre fermé adjacent (15, 13, 12) 2) Charpente selon la revendication 1, caractérisée par le lait que les cadres adjacents (13, 14 - 11, 15) sont sensiblement contenus dans un même plan. 3) Charpente selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les cadres adjacents (11, 13 - 11, 12 - 15, 14) sont sensiblement contenus dans deux plans orthogonaux. 4) Charpente selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que chaque segment d'assemblage de cadre possède au moins deux portées d'appui et de montage d'une cale d'espacement (40). 5) Charpente selon la revendication 4, canctrisée par le lait que la cale d'espacement (40) est constituée par une portion de profil fermé creux qui possède des portées extérieures d'assemblage. 6) Charpente selon la revendication 4, caractérisée par le lait que la cale d'espacement (40) porte des zones d'encastrement intérieures (43, 46) d'organes d'assemblage (44, 45, 47). 7) Charpente selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les organes d'assemblage sont constitués par des systèmes de serrage vissés (47, 53). 8) Charpente selon la revendication 6, caractérisée par le fiait que les organes d'assemblage sont constitués par des systèmes de serrage à coincement (44, 45).