Brevet FR2757473A1 — publié le 19980626

La présente invention concerne une structure de caisse de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement une structure de caisse de véhicule automobile du type comportant une traverse fixée par ses extrémités opposées sur deux éléments d'orientation sensiblement verticale en forme de pied creux, et du type comportant des moyens de fixation de chacune de ses extrémités sur le pied associé par au moins deux ensembles du type vis écrou dont les axes de serrage s'étendent selon des directions perpendiculaires, transversale et longitudinale. Un exemple d'une telle structure est décrit et représenté dans le document EP-A-0.694.465. Dans ce document, il est proposé de faire appel, pour le serrage selon la direction transversale, à un ensemble du type vis-écrou comportant plusieurs composants vissés entre eux et comportant notamment une tige à deux filets inversés, une vis-écrou et une entretoise taraudée. Outre la complexité de cet ensemble de composants et la nécessité de procéder à des opérations de vissage-serrage dans les deux sens de rotation, on constate que cette conception n'est pas fiable au cours du temps car elle présente des risques importants de desserrage. De plus, cette conception n'offre aucune possibilité de réglage de l'assemblage après serrage de l'ensemble à vis formant entretoise. Afin de remédier à ces inconvénients, I'invention propose une structure du type mentionnée précédemment, caractérisée en ce que les moyens de fixation comportent une bride de fixation comportant un corps qui est traversé par les tiges filetées des deux ensembles vis-écrou et qui constitue une entretoise agencée entre deux parois opposées du pied creux. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - le corps de bride est une pièce en forme générale de U constituée de deux ailes parallèles qui sont interposées entre les deux parois opposées du pied creux et qui sont traversées par une première des deux tiges filetées, et constituée d'une plaque centrale de liaison, cette conception permettant de raidir le pied avant et en même temps de renforcer la fixation de la charnière support de la porte associée au pied - la première tige filetée traverse des lumières de réglage qui sont formées dans les ailes du corps de bride et qui sont parallèles à l'axe de serrage de la seconde tige filetée - la plaque centrale s'étend parallèlement à l'axe de la seconde tige filetée, et elle comporte dans sa partie médiane un dégagement pour le passage de la seconde tige filetée - le dégagement est un repli formé dans la plaque centrale de liaison et qui chevauche la seconde tige filetée - la bride comporte une entretoise interposée entre les faces internes en vis à vis des ailes opposées du corps de bride - I'entretoise est un élément creux qui chevauche la première tige filetée et dont une partie est traversée par la première seconde filetée - selon une variante, le corps de bride comporte un premier tube formant entretoise dont les extrémités axiales opposées sont reçues entre les deux parois opposées du pied creux et qui est traversé par une première des deux tiges filetées - le corps de la bride comporte un second tube perpendiculaire au premier tube auquel il est fixé, notamment par soudage, et qui est traversé par la seconde des deux tiges filetées - le premier tube présente une section oblongue dont la plus grande dimension s'étend parallèlement à l'axe de serrage de la seconde des deux tiges filetées de manière à permettre un réglage de la position de la première tige filetée à l'intérieur du premier tube - le corps fileté de la seconde tige fileté traverse une découpe formée dans une plaque du pied creux - le second tube traverse la découpe avec interposition d'une garniture annulaire d'étanchéité montée dans ladite découpe - avant serrage, le corps de bride est monté coulissant par rapport au pied creux associé, selon une direction parallèle à la direction de serrage de la seconde tige filetée - I'axe de la première tige filetée est l'axe de serrage longitudinal - chacune des extrémités de la traverse est une cornière en T dont les ailes s'étendent sensiblement verticalement et dont chacune est traversée par l'une des deux tiges filetées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, faite à titre d'exemple non limitatif, et en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue schématique en perspective qui illustre un traverse de véhicule automobile destinée à être assemblée et fixée par ses extrémités sur deux pieds verticaux d'une structure de caisse de véhicule automobile conforme aux enseignements de l'invention; - la figure 2 est une vue schématique en perspective qui illustre l'une des extrémités de la traverse en association avec sa bride de fixation et un élément de renfort du pied creux associé - la figure 3 est une vue schématique en perspective qui illustre, avec arrachement partiel, la bride de fixation et l'élément de renfort illustrés à la figure 2 - la figure 4 est une vue en perspective du corps de bride - la figure 5 est une vue, en section selon la ligne 5-5 de la figure 7, qui illustre en détails l'assemblage de la figure 2 ; - les figures 6 à 9 sont des vues en section selon les lignes 6-6 à 9-9 de la figure 5 - la figure 10 est une vue schématique en perspective similaire à celle de la figure 2 qui illustre un deuxième mode de réalisation de la bride de renfort et de fixation associée au pied creux - la figure 11 est une vue en perspective de la bride selon le deuxième mode de réalisation - la figure 12 est une vue similaire à celle de la figure 8 qui illustre le deuxième mode de réalisation avant le serrage du second boulon - la figure 13 est une vue similaire à celle de la figure 9, après serrage du second boulon et dans une position relative des composants correspondant à un jeu réduit de montage entre le pied creux et la traverse - la figure 14 est une vue similaire à celle de la figure 12 qui illustre les différents composants après serrage et dans une position correspondant à un jeu maximal de montage ; et - la figure 15 est une vue similaire à celle de la figure 13 qui illustre les différents composants dans une position correspondant à un jeu maximal de montage. On a représenté sur la figure 1 une traverse 10 appartenant à la structure de caisse d'un véhicule automobile, non représentée en détails, qui est par exemple la traverse de support de la planche de bord du véhicule et qui est essentiellement constituée par un élément tubulaire 12 d'orientation transversale T. Chacune des deux extrémités transversales opposées 14 de la traverse tubulaire 12 est équipée d'une cornière 16 pour sa fixation sur un pied vertical creux 18 appartenant à la structure de caisse de véhicule automobile. La cornière 16 est une cornière à section en T dont les deux ailes perpendiculaires 20 et 22 s'étendent dans des plans verticaux parallèles respectivement aux axes transversal T et longitudinal L de la structure de caisse de véhicule automobile. L'aile 22 comporte sur son bord supérieur 24 une patte 26 pour une fixation selon un axe de serrage Z-Z parallèle à l'axe vertical V de la structure de caisse de véhicule automobile. L'aile 20 de la cornière 16 comporte deux trous, 28 et 30, d'axe X-X sensiblement parallèle à l'axe transversal T de la structure de caisse de véhicule automobile, pour le passage de moyens de serrage du type vis-écrou. Le trou supérieur 28 permet le passage de la tige filetée 32 de la vis d'un boulon 34. En cas de besoin, pour un serrage accentué, la bride pourrait faire appel à deux boulons parallèles traversant les trous 28 et 30. Dans l'exemple illustré sur les figures, la tête 36 de la vis est agencée en regard de la face externe 21 de l'aile 20 de la cornière 16, tandis que son extrémité libre filetée est prévue pour être vissée dans un écrou 38 qui est soudé sur un composant du pied creux 18. L'aile 22 de la cornière 16 comporte un trou 40, d'axe Y Y sensiblement parallèle a l'axe transversal T de la structure de caisse de véhicule automobile, pour la passage de moyens de serrage du type vis-écrou. Le trou 40 permet le passage de la tige filetée 42 de la vis d'un boulon 44. Dans l'exemple illustré sur les figures, l'extrémité filetée de la fige filetée 42 est vissée dans un écrou 46 qui est soudé sur la face externe 25 de l'aile 22 de la cornière 16. Dans l'exemple illustré sur les figures, le pied creux 18 comporte un renfort interne 50 qui est constitué pour l'essentiel par une plaque 52 d'orientation horizontale. Le renfort interne comporte de plus deux écrous soudés 53 pour la fixation de la charnière supérieure de la porte avant associée. La plaque est renforcée par un bord replié verticalement vers le haut 54 qui s'étend sur le pourtour de la plaque 52, sauf le long du tronçon d'extrémité 56 de ce pourtour qui s'étend longitudinalement en regard de la face interne 23 de l'aile longitudinale 22 de la cornière 16. Le bord replié 54 délimite deux joues verticales parallèles et opposées 58 et 60, d'orientation transversale, qui sont perpendiculaires à l'axe longitudinal de serrage X-X du boulon 34. Les joues 58 et 60 comportent chacune un trou pour le passage de la tige filetée 32 du boulon 34, les deux trous étant alignés sensiblement selon la direction longitudinale L de manière que l'axe de serrage X-X soit sensiblement parallèle à l'axe L de la structure de caisse de véhicule automobile. Le renfort 50 est fixé par soudage à l'intérieur du pied creux 18, ce dernier étant délimité par différents éléments en forme de plaques en tôle d'orientation verticale parmi lesquels on a représenté schématiquement sur les figures une plaque transversale 62 interposée entre la joue 58 et l'aile 20 et qui est traversée par la tige filetée 32 du boulon 34. Le pied comporte aussi une plaque longitudinale 64 disposée entre le tronçon 56 du pourtour de la plaque 52 du renfort 50 et la face interne 23 de l'aile 22 de la cornière 16. La plaque 64 comporte une découpe 66 pour le passage du boulori 44 et de l'entretoise de la bride de fixation, qui va maintenant être décrite en détails, mais on notera qu'il n'y a pas de serrage de la plaque 64 contre l'aile 22 de la cornière 16. Conformément aux enseignements de l'invention, I'assemblage et la fixation de chaque cornière 16 sur le pied creux associé sont assurés par l'intermédiaire d'une bride 70. La bride 70 est une pièce en forme générale de plaque dont la section par un plan longitudinal est un U. La plaque peut être réalisée sous la forme d'une tôle épaisse pliée ou être une pièce forgée. La bride 70 comporte deux ailles verticales parallèles et opposées 74 et 76 qui s'étendent dans des plans transversaux et dont chacune comporte une lumière ou boutonnière de réglage 78, 80. Les lumières 78 et 80 sont alignées, elles sont sensiblement d'orientation transversale et horizontale, et elles sont destinées à être traversées par la tige filetée 32 du boulon 34 qui peut coulisser transversalement dans les lumières, c'est à dire perpendiculairement à l'axe de serrage X-X. Les deux ailes verticales 74 et 76 sont reliées entre elles par une plaque centrale inférieure de liaison 82 pour constituer un corps de bride 71 auquel est associée une entretoise rapportée 86 qui renforce le corps de bride 71 selon la direction de serrage longitudinal X-X. La plaque de liaison s'étend dans un plan horizontal et sa partie centrale est déformée verticalement vers le haut sous la forme d'un pli arrondi qui constitue un tunnel 88 pour le passage du corps de la tige filetée 42 du boulon 44. La plaque centrale 82 est délimitée transversalement par deux bords parallèles 90 et 92 dont le bord intérieur 90 est tourné en regard de l'aile 22 de la cornière 16. Le tunnel 88 se prolonge transversalement vers l'intérieur au delà du bord intérieur 90 de manière que son bord d'extrémité libre 94 puisse venir en appui contre la face interne 23 de l'aile 22, le tunnel s'étendant à travers la découpe 66 de la plaque 64 du pied creux 18. La partie du bord extérieur 92 de la plaque centrale 82 située entre l'aile 74 et le tunnel 88 sert de portion de guidage et de maintien du corps de bride 70 par rapport au renfort 50 avant l'assemblage et le serrage complet. A cet effet le tronçon 56 du pourtour de la plaque 52 du renfort 50 comporte un ergot 98 découpé et plié de manière à constituer une glissière dans laquelle est reçu le bord extérieur 92. En position dans le pied creux 58, le corps de bride 71, maintenu par l'ergot 96, est agencé de manière que ses ailes 74 et 76 soient reçues entre les joues 58 et 60 du renfort 50 pour, lors du serrage et après celui-ci, constituer une entretoise interne du pied creux 18 selon la direction longitudinale L. La fonction d'entretoisement assurée par la bride 70 est renforcée par une entretoise rapportée 86 qui est notamment illustrée en perspective aux figures 2 et 3 Comme le corps de bride 71, I'entretoise 86 est une pièce constituée par une plaque épaisse pliée ou forgée qui, en section par un plan transversal, présente sensiblement la forme d'un U renversé. Ainsi, I'entretoise comporte une aile verticale intérieure 100 qui s'étend longitudinalement au droit du bord intérieur 90 de la plaque centrale 82 du corps de bride 71 et en regard de l'aile 22 de la cornière 16, et qui comporte une découpe centrale 102 qui chevauche le tunnel 88. L'entretoise 86 comporte aussi une autre aile verticale extérieure 104, parallèle à l'aile intérieure 100, qui s'étend sensiblement au droit du bord extérieur 92 de la plaque 82. L'aile 104 comporte un trou 106 pour le passage de la tige filetée 42 du boulon 44, la tête 48 de ce dernier assurant le serrage transversal de l'aile extérieure 104 entre la tête 48 et le bord d'extrémité en vis à vis 95 du tunnel 88 du corps de bride 71. Le bord 95 du tunnel 88 est situé en retrait par rapport au bord extérieur de la plaque 82, au droit d'un décrochement 83 formé dans cette dernière et qui reçoit une patte 108 de positionnent de l'aile 104. L'assemblage et la fixation de chaque extrémité 14, 16 de la traverse 10 sur les pieds creux 18 s'effectuent de la manière suivante. Après avoir mis en place les corps de bride 71 et les entretoises sur les renforts 50, I'opérateur, ou un robot, introduit les boulons 34 et 44 puis il procède au serrage transversal du boulon 44 par vissage. Après ce serrage transversal, il demeure possible de régler l'assemblage selon la direction transversale grâce aux lumières de réglage 78 et 80. Après réglage, il ne reste plus qu'à procéder à l'opération finale de serrage longitudinal par vissage et serrage du boulon 34, opération qui bloque L'ensemble des composants dans les trois directions du trièdre "L, T, V" L'assemblage selon l'invention empêche de manière fiable l'arrachement du pied 18 selon la direction transversale T en cas de choc, tout en accroissant la résistance du pied et du renfort 50 selon la direction longitudinale L grâce à l'effet d'entretoisement assuré par la bride 70-86. On décrira maintenant le deuxième mode de réalisation illustré aux figures 10 à 15 sur lesquelles des composants identiques, similaires ou analogues à ceux décrits précédemment sont désignés par les mêmes chiffres de référence. Dans ce deuxième mode de réalisation, la bride 70 est constituée dans son ensemble par deux éléments de forme générale tubulaire 86 et 88 qui sont soudés entre eux. Le corps de la bride 70 comporte ainsi un premier tube 86 d'orientation longitudinale, c'est-à-dire correspondant au premier axe de serrage X-X, qui forme entretoise entre les joues verticales parallèles et opposées 58 et 60 entre lesquelles il est interposé par ses faces transversales annulaires d'extrémité axiale 74 et 76. Le premier tube 86 formant entretoise est réalisé par soudage selon un axe longitudinal de deux pièces identiques en tôle épaisse emboutie. La partie supérieure incurvée, sensiblement semicylindrique, de chacune des deux pièces constitue la moitié du tube 86 proprement dit et elle se prolonge à sa partie inférieure par une portion en forme de plaque d'orientation verticale 120 qui se prolonge elle-même par une patte d'orientation horizontale, c'est-à-dire parallèle aux deux axes de serrage X-X et Y-Y, qui s'étend selon le second axe de serrage. Ainsi, comme on peut le voir notamment à la figure 11, le premier tube 86 formant entretoise appartenant à la bride 70 comporte à sa partie inférieure deux pattes intérieure 90 et extérieure 92. Cette conception à deux pattes n'a pour seul but que d'utiliser des composants symétriques et de permettre de disposer de ces mêmes composants pour la réalisation d'une bride de renfort identique pour les pieds gauche et droit. Du point de vue fonctionnel, seule l'une des deux pattes 90, 92 (ici la patte extérieure 92) sert au guidage et au maintien de la bride 70 par rapport au renfort 50 avant l'assemblage et le serrage complet, c'est-à-dire que cette patte assure une fonction équivalente à celle du bord extérieur 92 dans le cas du premier mode de réalisation, en étant reçu en coulissement sous l'ergot 98 découpé dans la plaque 52 du renfort 50, tandis que la patte intérieure 90 est en appui sur la face supérieure de la plaque 52 (voir figure 8). Comme on peut le voir sur les figures, le premier tube 86 est un tube de section oblongue, de forme générale sensiblement ovale, et il présente ainsi une plus grande dimension D qui est orientée parallèlement au second axe de serrage Y-Y, cette dimension D étant bien supérieure au diamètre extérieur du corps fileté 32 du premier boulon de serrage 34 qui traverse le premier tube 86. Ainsi, comme cela sera expliqué par la suite, il existe une possibilité de réglage selon la direction transversale de la position du corps fileté 32 à l'intérieur du tube 86, cette position de réglage étant équivalente à celle résultant de la présence des lumières 78 et 80 dans le cas du premier mode de réalisation décrit précédemment. Dans le second mode de réalisation, le tunnel pour le passage du corps fileté 42 du second boulon 44, pour le serrage selon le second axe Y-Y de l'ensemble, est constitué par un second tube de section circulaire dont l'extrémité axiale intérieure 94 est prévue pour venir en appui, après serrage, contre la face interne 23 de l'aile 22 de la cornière 16 et dont l'extrémité axiale intérieure 95 est prévue pour constituer une surface annulaire d'appui à la face d'appui en vis-à-vis de la tête 48 du second boulon 44. Le second tube 88 est rendu solidaire du premier tube 86 de ladite bride 70 par soudage des deux pièces. A cet effet, et comme on peut le voir sur la figure 11, les portions en forme de plaque verticale 120 des deux pièces soudées constituant le premier tube 86 comportent une découpe arrondie 122 de profil complémentaire à celui de la surface externe cylindrique du second tube 88, un cordon de soudure étant réalisé dans cette zone entre les deux éléments tubulaires 86 et 88. La portion d'extrémité axiale intérieure du tube 88 traverse la plaque longitudinale 64 à travers une découpe circulaire 66 formée dans cette dernière qui, conformément à une caractéristique du deuxième mode de réalisation, est équipée d'une garniture annulaire d'étanchéité 126 dont la lèvre interne coopère de manière étanche avec la surface cylindrique externe du tube 88, notamment de manière à améliorer l'isolation phonique de l'habitacle. Comme dans le cas du premier mode de réalisation, après avoir mis en place la bride 70 sur le renfort 50, I'opérateur, ou un robot, introduit les boulons 34 et 44 puis il procède au serrage transversal du boulon 44 par vissage au moyen d'une visseuse dont une portion 128 est illustrée aux figures 13 et 15. Comme on peut le voir en comparant notamment les figures 13 et 15, la possibilité de débattement transversal du corps fileté 32 à l'intérieur du premier tube 86 permet de réaliser le montage et le serrage des différents composants quelles que soient les tolérances de fabrication, c'est-à-dire que le jeu "j" existant entre la plaque 64 et la plaque interne 23 de l'aile 22 de la cornière 16 peut varier entre un jeu minimal illustré à la figure 13 et un jeu maximal illustré à la figure 15. Après le serrage transversal, quelle que soit la valeur de ce jeu "j", la garniture d'étanchéité 126 coopère de manière étanche avec le second tube 88 de la bride 70. La conception selon le deuxième mode de réalisation procure des avantages similaires à ceux de la conception décrite précédemment tout en faisant appel à une bride 70 plus économique à fabriquer et dont les deux éléments ne sont pas mobiles l'un par rapport à l'autre de manière à simplifier les opérations de montage et notamment leur automatisation. REVENDICATIONS 1. Structure de caisse de véhicule automobile du type comportant une traverse (10) fixée par ses extrémités opposées (16) sur deux éléments (18) d'orientation sensiblement verticale en forme de pied creux, et du type comportant des nioyens (34, 44, 70) de fixation de chacune de ses extrémités sur le pied associé (18, 50) par au 'moins deux ensembles du type vis écrou (34, 44) dont les axes de serrage s'étendent selon des directions perpendiculaires, transversale (Y-Y) et longitudinale (X-X), caractérisée en ce que les moyens de fixation comportent une bride (70) de fixation comportant un corps qui est traversé par les tiges filetées (32, 42) des deux ensembles vis-écrou et qui constitue une entretoise (86) agencée entre deux parois opposées du pied creux (58,60). 2. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps de bride (71) est une pièce en forme générale de U constituée de deux ailes (74, 76) parallèles qui sont interposées entre les deux parois opposées (58,60) du pied creux et qui sont traversées par une première (32) des deux tiges filetées, et constituée d'une plaque centrale de liaison (82). 3. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication 2 caractérisée en ce que la première tige filetée (32) traverse des lumières (78, 80) de réglage qui sont formées dans les ailes (74, 76) du corps de bride (71) et qui sont parallèles à l'axe de serrage (Y-Y) de la seconde tige filetée (42). 4. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que la plaque centrale (82) s'étend parallèlement à l'axe (Y-Y) de la seconde tige filetée, et en ce qu'elle comporte dans sa partie médiane un dégagement (88) pour le passage de la seconde tige filetée (42). 5. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication 4 caractérisée en ce que le dégagement est un repli formé (88) dans la plaque centrale de liaison et qui chevauche la seconde tige filetée. 6. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la bride (70) comporte une entretoise (86) interposée entre les faces internes en vis à vis des ailes opposées (74, 76) du corps de bride. 7. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'entretoise (86) est un élément creux qui chevauche la première tige filetée (32) et dont une partie est traversée par la seconde filetée. 8. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisée en ce que le corps (86, 88) de la bride (70) comporte un premier tube (86) formant entretoise dont les extrémités axiales opposées (74, 76) sont reçues entre les deux parois opposées (58, 60) du pied creux et qui est traversé par une première (32, 34) des deux tiges filetées. 9. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le corps de la bride (70) comporte un second tube (88) perpendiculaire au premier tube (86) auquel il est fixé, notamment par soudage, et qui est traversé par la seconde (42, 44) des deux tiges filetées. 10. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une des revendications 8 ou 9, caractérisée en ce que le premier tube (86) présente une section oblongue dont la plus grande dimension (D) s'étend parallèlement à l'axe Y-Y de serrage de la seconde (42) des deux tiges filetées de manière à permettre un réglage de la position de la première tige filetée à l'intérieur du premier tube (86). 11. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une des revendications 4 ou 9, caractérisée en ce que le corps fileté (42) de la seconde tige filetée traverse une découpe (66) formée dans une plaque (64) du pied creux. 12. Structure de caisse de véhicule automobile selon la revendication précédente prise en combinaison avec la revendication 9, caractérisée en ce que le second tube (88) traverse ladite découpe (66) avec interposition d'une garniture annulaire d'étanchéité (126) montée dans ladite découpe (66). 13. Structure de caisse selon l'une des revendications 3 ou 10, caractérisée en ce que, avant serrage, le corps de bride est monté coulissant par rapport au pied creux associé, selon une direction (T) parallèle à la direction de serrage de la seconde tige filetée. 14. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2 à 12, caractérisée en ce que l'axe (X-X) de la première tige filetée (32) est l'axe de serrage longitudinal (L) 15. Structure de caisse de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 2 à 14, caractérisée en ce que chacune des extrémités de la traverse est une cornière (16) en T dont les ailes (20, 22) s'étendent sensiblement verticalement et dont chacune est traversée par l'une des deux tiges filetées.