Brevet FR2821323A1 — publié le 20020830

Carrosserie autoporteuse pour une automobile de tourisme L'invention concerne une carrosserie autoporteuse pour une automobile de tourisme avec une structure de renforcement placée dans la zone entre un habitacle et un coffre, structure qui s'étend sur la largeur du véhicule et qui est relevée de chaque côté du véhicule dans la zone d'un passage de roue et qui s'appuie sur une paroi latérale au-dessus du passage de roue. Par le document DE 44 45 327 Cl, on connaît une telle carrosserie qui présente une structure de renforcement placée dans la zone entre un habitacle et un coffre. Cette structure de renforcement s'étend sur la largeur du véhicule et est relevée de chaque côté du véhicule dans la zone d'un passage de roue, et elle s'appuie sur une paroi latérale au-dessus du passage de roue. Dans le cas de la carrosserie connue, la structure de renforcement est formée par un châssis en corps creux, constitué de deux pièces de forme en tôle adjacentes dans la direction longitudinale du véhicule, soudées entre elles le long d'une ligne de jointure périphérique. Dans cette forme de construction, la jointure des deux pièces de forme en tôle fait saillie transversalement à la direction longitudinale du véhicule, vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule, et réduit dans cette zone le gabarit de chargement ou la section transversale de chargement de l'automobile. Ce gabarit de chargement ou cette section transversale de chargement est cependant d'une grande importance et on l'utilise, notamment lorsque la rangée de sièges arrière est rabattue, pour relier le coffre à la section adjacente de l'habitacle pour obtenir un grand espace de chargement. La structure de renforcement forme alors la section transversale la plus étroite, donc le gabarit de chargement. La structure de renforcement est utilisée pour donner une rigidité suffisante à la partie arrière du véhicule, notamment par rapport à des torsions ainsi qu'à des charges transversales. Pour augmenter la rigidité dans le cas de la structure de renforcement connue, les deux pièces de forme en tôle doivent être formées dans une épaisseur de tôle correspondante. Ceci entraîne cependant une augmentation non souhaitée du poids du véhicule. En outre les pièces de forme en tôle peuvent aussi former une barre transversale supérieure, en plus de leur barre transversale inférieure qui s'étend le long du plancher du véhicule, ce qui fait que la structure de renforcement est fermée en forme d'anneau. Cette barre transversale supérieure sert par exemple à monter une plage arrière. Une telle barre transversale supérieure réduit encore de beaucoup le gabarit de chargement ou la section transversale de chargement. A la place, ou en plus, il est connu de coller les lunettes arrière dans la carrosserie de sorte qu'elles prennent en charge une fonction porteuse et augmentent la rigidité de la partie arrière. De telles lunettes arrière collées ne sont cependant pas réalisables sur tous les types de voitures. En outre, on connaît, par le document DE 32 42 247 C2 une carrosserie autoporteuse dans le cas de laquelle la structure de renforcement est formée en une seule pièce par une pièce de forme en tôle. Un évidement est alors formé dans les extrémités de cette pièce de forme en tôle pour un amortisseur de chocs de la suspension. Pour accroître la rigidité dans le cas de cette structure de renforcement, l'épaisseur de tôle de la pièce de forme en tôle est augmentée. On a alors aussi une augmentation du poids dans le véhicule et un coût de fabrication supérieur. Le but de la présente invention consiste à indiquer une carrosserie du type mentionné au début, qui présente une valeur de rigidité élevée pour un poids relativement faible, et un gabarit de chargement relativement grand. Ce problème est résolu conformément à l'invention par une carrosserie autoporteuse pour une automobile avec une structure de renforcement placée dans la zone entre un habitacle et un coffre, structure qui s'étend sur la largeur du véhicule et qui est relevée de chaque côté du véhicule dans la zone d'un passage de roue et qui s'appuie sur une paroi latérale au-dessus du passage de roue, la structure de renforcement étant assemblée à partir d'une barre transversale, de deux colonnes support, de deux éléments d'angle et d'au moins une console de raccordement, la barre transversale s'étendant sur la largeur du véhicule, étant fixée à un plancher du véhicule et étant fixée par une extrémité à un longeron associé à l'un des côtés du véhicule, et par l'autre extrémité à un longeron associé à l'autre des côtés du véhicule, l'une des colonnes support étant fixée respectivement, de chaque côté du véhicule, au passage de roue par son côté inférieur, et au longeron et/ou à la barre transversale dans la zone de raccordement entre la barre transversale et le longeron, et étant fixée également à la console de raccordement par son côté supérieur, console qui pour sa part est fixée à la paroi latérale, l'un des éléments d'angle étant fixé, respectivement de chaque côté du véhicule, à la barre transversale et au longeron ainsi qu'aux colonnes support dans la zone de raccordement entre la barre transversale, le longeron et les colonnes support. L'invention repose sur l'idée de base générale d'assembler la structure de renforcement à partir de plusieurs composants, pouvant être fabriqués séparément l'un de l'autre, à savoir d'une barre transversale, de deux colonnes support, de deux éléments d'angle et d'au moins une console de raccordement. Cette forme de construction permet de fabriquer les composants individuels de la structure de renforcement pour augmenter la valeur de rigidité avec une épaisseur de tôle plus importante et/ou à partir d'un autre matériau, plus rigide, que les composants habituels. Ainsi on peut augmenter la rigidité en utilisation et la rigidité à l'intérieur de la structure de renforcement, de façon ciblée sur les points qui sont le plus soumis à des contraintes dans la structure de renforcement. C'est dans une zone en coin de la structure de renforcement que se produisent des contraintes particulièrement élevées, là où le plancher du véhicule, un longeron latéral et un passage de roue s'entrecroisent. La structure de renforcement selon l'invention possède une rigidité particulièrement élevée dans cette zone, puisque d'une part la barre transversale est fixée au longeron. D'autre part l'une des colonnes support est fixée au longeron et/ou à la barre transversale dans cette zone. En outre, l'un des éléments d'angle est également fixé dans cette zone à la barre transversale, au longeron et à la colonne support. Sur ce point, on obtient un épaississement important de matériau et une augmentation de la rigidité dans cette zone en coin de la structure de renforcement. Dans l'ensemble on peut réaliser une zone en coin suffisamment rigide pour la structure de renforcement avec un poids minime sans que des mesures supplémentaires de rigidité, par exemple des lunettes arrière collées, soient nécessaires. Un avantage particulier de la carrosserie conforme à l'invention consiste aussi en ce que la valeur de rigidité de la structure de renforcement montée peut être modifiée individuellement par des variantes des composants individuels, notamment des éléments d'angle, afin d'adapter par exemple la rigidité de la carrosserie dans la zone arrière à différents types de modèles de véhicules, par exemple avec arrière à trois volumes, arrière profilé, les monospaces, les cabriolets, les coupés, les berlines. La structure de renforcement montée permet ainsi de réaliser particulièrement facilement ce qu'on appelle l'idée de plate-forme , puisque les variantes des composants individuels permettent de réaliser différentes exécutions pour la structure de renforcement. Par exemple, on peut prévoir une console de raccordement séparée pour chaque côté de véhicule. Pour une variante on peut en outre prévoir une console de raccordement commune pour les deux côtés du véhicule, console qui s'étend sur la largeur du véhicule comme une barre transversale supérieure. Dans une forme d'exécution avantageuse, une zone de raccordement, dans laquelle la colonne support est fixée à la console de raccordement, peut être formée essentiellement de manière plane. Ces mesures permettent de compenser les tolérances de fabrication particulièrement facilement, puisque la console de raccordement dans le niveau de la zone de raccordement peut être positionnée par rapport à la colonne support. Une variante préférée consiste en ce que cette zone de raccordement plane se situe essentiellement dans un plan horizontal. Des fonctions supplémentaires peuvent être intégrées, par exemple des moyens de raccordement pour fixer un siège et/ou une ceinture peuvent être formés sur la console de raccordement et/ou sur la colonne support. De même la console de raccordement peut présenter une attache et/ou un logement pour un dispositif de recouvrement destiné à recouvrir le coffre. Selon des formes d'exécution préférées de l'invention : - la barre transversale et/ou les colonnes support et/ou les éléments d'angle sont formés respectivement comme un corps creux aux arêtes terminales duquel respectivement au moins une zone de fixation est incurvée et s'éloigne latéralement de l'arête terminale respective, - la barre transversale étant fixée au plancher du véhicule par ces zones de fixation, et/ou - chaque colonne support étant fixée par ces zones de fixation au passage de roue et/ou au longeron et/ou à la barre transversale et/ou - chaque élément d'angle étant fixé par ces zones de fixation au longeron et/ou à la barre transversale et/ou à la colonne support ; - à chaque côté du véhicule est attribuée une console de raccordement séparée, formée comme une barre incurvée fixée par une extrémité à la paroi latérale et par l'autre extrémité à la colonne support ; - une console de raccordement commune est prévue pour les deux côtés du véhicule, formée comme une barre transversale s'étendant sur la largeur du véhicule, cette barre étant fixée, dans la zone de l'une des ses extrémités, à l'une des parois latérales ainsi qu'à l'une des colonnes support, et dans la zone de l'autre de ses extrémités, à l'autre paroi latérale ainsi qu'à l'autre colonne support ; - les fixations sont formées au moins en partie par des points de soudure ; - la console de raccordement présente un écart vertical par rapport au passage de roue et en ce que la colonne support présente un écart horizontal par rapport à la paroi latérale, de sorte qu'un passage limité par la paroi latérale, la console de raccordement, la colonne support et le passage de roue est formé, qui traverse la structure de renforcement dans la direction longitudinale du véhicule ; - l'élément d'angle est posé sur l'un des côtés tournés vers l'habitacle du véhicule, sur le raccordement entre la barre transversale, le longeron et les colonnes support. D'autres caractéristiques importantes et des avantages de l'invention résultent des dessins et de la description des figures correspondantes à l'aide des dessins. Il est bien entendu que les caractéristiques citées précédemment et celles suivantes restant à expliquer ne sont pas seulement utilisables dans la combinaison respectivement indiquée, mais aussi dans d'autres combinaisons ou de manière isolée, sans quitter le cadre de la présente invention. Une forme d'exécution préférée de l'invention est représentée dans les dessins et expliquée plus en détail dans la description suivante. Il est schématiquement montré : figure 1 une vue en perspective d'une section d'une carrosserie conforme à l'invention, présentant une structure de renforcement dans un premier sens d'observation, et figure 2 une vue en perspective comme dans la figure 1 mais dans un deuxième sens d'observation, et figure 3 une vue en coupe schématique correspondant à la ligne de coupe III de la figure 2. Conformément aux figures 1 et 2, la carrosserie de véhicule 1 présente dans une zone de transition entre un coffre et un habitacle une structure de renforcement 2 qui s'étend dans le véhicule sur la largeur du véhicule et qui est relevée de chaque côté du véhicule dans la zone d'un passage de roue et qui épouse celui-ci au moins partiellement. Cette structure de renforcement 2 est raccordée de chaque côté à une paroi latérale 4 de la carrosserie 1 au-dessus du passage de roue 3. Conformément à l'invention, cette structure de renforcement 2 est assemblée à partir d'une barre transversale 5, de deux colonnes support 6, de deux éléments d'angle 7 et de deux consoles de raccordement 8. Ces composants de la structure de renforcement 2 peuvent être fabriqués indépendamment l'un de l'autre, de manière séparée et peuvent se différencier l'un de l'autre par. exemple quant à l'épaisseur du matériau et au choix de la matière première. La barre transversale 5 est formée comme un corps creux ouvert d'un côté qui présente sur ses arêtes terminales libres des zones de fixation 10 incurvées vers l'extérieur. La barre transversale 5 s'étend le long d'un plancher de véhicule 9 sur la largeur du véhicule et est fixée au plancher du véhicule 9 par ses zones de fixation 10, notamment par des points de soudure. Sur ses extrémités axiales, la barre transversale 5 est fixée de chaque côté du véhicule à un longeron 11. De préférence, la barre transversale 5 présente selon la figure 3 des pattes 12 dépassant sur ses extrémités axiales, pattes qui couvrent le longeron 11, ce qui permet par exemple un assemblage par soudure par points. Selon les figures 1 et 2, chaque colonne support 6 possède également un profil creux, et s'étend de manière essentiellement verticale le long du passage de roue respectif 3. Le profil creux de la colonne support 6 présente également des zones de fixation 13 incurvées sur ses arêtes terminales, zones par lesquelles la colonne support 6 s'appuie par son côté inférieur contre le passage de roue 3 ainsi que contre le longeron 11 et y est fixée, notamment par des points de soudure. En outre la colonne support 6 est de préférence fixée à la barre transversale 5, ce qui peut être obtenu par un chevauchement correspondant entre la colonne support 6 et la barre transversale 5. Comme il découle clairement de la figure 1, la colonne support 6 est formée ici de telle sorte qu'elle présente un écartement par rapport à un logement d'amortisseur de chocs 22. Des moyens de raccordement 16 ou 16'pour fixer un siège et/ou une ceinture peuvent être formés sur la colonne support 6 selon la figure 2. La figure 2 représente différentes variantes de ces moyens de raccordement 16, 16'. Il est évident que de tels moyens de raccordement 16, 16'peuvent être formés à la place ou en plus sur la console de raccordement 8 respective. Les consoles de raccordement 8 peuvent en outre être équipées d'une attache non représentée ici et/ou d'un logement pour un dispositif de recouvrement destiné à recouvrir le coffre. On préfère ici une forme de construction intégrée. Les consoles de raccordement 8 obtiennent ainsi une fonction supplémentaire, qui permet d'économiser des attaches et/ou des logements séparés devant être montés individuellement. Une zone de raccordement 21, dans laquelle la colonne support 6 est fixée à la console de raccordement 8, est formée de préférence de manière plane, une orientation horizontale de cette partie de raccord plane 21 étant préférée. Cette forme de construction permet de positionner la console de raccordement 8 par rapport à la colonne support 6 avant sa fixation, pour compenser ainsi les tolérances de fabrication des composants individuels. Cette mesure est avantageuse pour la fabrication d'une carrosserie 1 assemblée sans contrainte. Sur le côté tourné vers l'habitacle du véhicule, l'un des éléments d'angle 7 est posé, respectivement de chaque côté du véhicule, sur le raccord entre la colonne support 6, le longeron 11 et la barre transversale 5, cet élément possédant une forme adaptée correspondante. L'élément d'angle 7 présente aussi latéralement des zones de fixation 14 incurvées, adjacentes au longeron 11 ainsi que partiellement à la colonne support 6 et qui y sont fixées, par exemple par des points de soudure. En outre d'autres points de soudure peuvent être prévus pour relier l'élément d'angle 7 à la barre transversale 5 ainsi qu'à la colonne support 6. Comme il résulte notamment de la figure 2, cette zone en coin 15 de là structure de renforcement 2 montre un épaississement important du matériau, notamment un doublement, formé par les composants de la structure de renforcement 2 superposés, et qui entraîne une rigidité intensive de la structure de renforcement 2 dans cette zone en coin 15. Il est particulièrement important qu'une rigidité supplémentaire puisse être obtenue dans cette zone en coin 15 par le choix des matériaux ainsi que par l'épaisseur de la tôle pour l'élément d'angle 7. Dans la forme d'exécution représentée ici, une console de raccordement 8 distincte est prévue pour chaque côté du véhicule, console qui est formée comme une barre incurvée. Cette console de raccordement 8 est ainsi fixée par une extrémité latérale à la paroi latérale 4, et par une extrémité inférieure à la colonne support 6 respective. Pour ces fixations aussi on préfère des zones de fixations 17 incurvées latéralement ou des pattes. La console de raccordement 8 est aussi formée de préférence comme un corps profil creux. Bien qu'une forme d'exécution avec deux consoles de raccordement 8 soit décrite ici, la structure de renforcement 2 conforme à l'invention peut aussi présenter une console de raccordement 8 commune pour les deux côtés du véhicule, formée comme une barre transversale s'étendant sur la largeur du véhicule. Cette barre transversale est fixée de manière correspondante, dans la zone de l'une de ses extrémités axiales, à l'une des parois latérales 4 ainsi qu'à l'une des colonnes support 6, et dans la zone de l'autre de ses extrémités axiales, à l'autre paroi latérale 4 ainsi qu'à l'autre colonne support 6. La structure de renforcement 2 ainsi formée donne un chemin de force transversal au véhicule : des forces agissant latéralement sur la carrosserie du véhicule 1 sont par exemple transmises de la paroi latérale 4, représentée à gauche dans la figure 2, à la console de raccordement 8 gauche, de celle-ci'à la colonne support 6 gauche, de celle-ci à la barre transversale 5 par l'intermédiaire de l'élément d'angle 7. De la barre transversale 5, les forces amorcées parviennent alors au côté droit, à l'aide de l'élément d'angle 7, dans la colonne support 6 droite et de celle-ci vers la paroi latérale 4 droite par l'intermédiaire de la console de raccordement 8 droite. La structure de renforcement 2 permet d'obtenir ainsi une stabilité de forme relativement élevée au regard des contraintes transversales et des torsions de la carrosserie 1. En outre la structure de renforcement 2 possède un gabarit de chargement relativement grand du fait du profil creux sélectionné des composants individuels. Car les composants individuels, notamment la barre transversale 5, les éléments d'angle 7 et les colonnes support 6, sont formés de manière relativement plate dans la zone de passage entre le coffre et l'habitacle. En outre tous les points de fixation sont orientés vers l'extérieur, c'est-àdire que les composants individuels, notamment la barre transversale 5, les éléments d'angle 7 et les colonnes support 6, sont fixés, sur un côté tourné vers l'habitacle, aux autres composants individuels respectifs de la structure de renforcement 2 ou de la carrosserie 1. La forme d'exécution montrée dans les figures 1 et 2 possède une autre particularité, en ce qu'un écart vertical 18 est formé entre la console de raccordement 8 et le passage de roue 3, et qu'un écart horizontal 19 est formé entre la paroi latérale 4 et une section de la colonne support 6 dépassant vers le haut au-dessus du passage de roue 3. Ainsi un passage 20 est formé, limité en haut par la console de raccordement 8, en bas par le passage de roue 3, d'un côté par la colonne support 6 et de l'autre côté par la paroi latérale 4. Ce passage 20 traverse la structure de renforcement 2 et permet notamment de faire passer des faisceaux de câbles ou des éléments similaires sans diminuer le gabarit de chargement de la structure de renforcement 2. Selon la figure 3, la barre transversale 5 couvre le longeron 11 ce qui entraîne un doublement de matériau dans la partie du coin 15. En outre l'élément d'angle 7 couvre en outre la barre transversale 5 ainsi que la colonne support 6, entraînant ici aussi un doublement du matériau. A un niveau non identifiable dans la figure 3, l'élément d'angle 7 couvre en outre le longeron 11 (voir figures 1 et 2), ce qui induit un autre doublement dans cette partie. La console de raccordement 8 peut aussi couvrir la colonne support 6. Dans la partie en coin 15 on obtient ainsi un doublement de matériau ou une multiplication très importants pour atteindre une rigidité voulue de la structure de renforcement 2. Du fait que les fixations sont formées comme des points de soudure, la structure de renforcement 2 selon l'invention est particulièrement adaptée à une fabrication automatisée, notamment au moyen de robots de soudage. REVENDICATIONS 1. Carrosserie autoporteuse pour une automobile de tourisme avec une structure de renforcement (2) placée dans la zone entre un habitacle et un coffre, structure qui s'étend sur la largeur du véhicule et qui est relevée de chaque côté du véhicule dans la zone d'un passage de roue (3) et qui s'appuie sur une paroi latérale (4) au-dessus du passage de roue (3), caractérisée en ce que - la structure de renforcement (2) est assemblée à partir d'une barre transversale (5), de deux colonnes support (6), de deux éléments d'angle (7) et d'au moins une console de raccordement (8), - la barre transversale (5) s'étendant sur la largeur du véhicule, étant fixée à un plancher du véhicule (9) et étant fixée par une extrémité à un longeron (11) associé à l'un des côtés du véhicule, et par l'autre extrémité à un longeron (11) associé à l'autre des côtés du véhicule, - l'une des colonnes support (6) étant fixée, respectivement de chaque côté du véhicule, au passage de roue (3) par son côté inférieur, et au longeron (11) et/ou à la barre transversale (5) dans la zone de raccordement entre la barre transversale (5) et le longeron (11), et étant fixée également à la console de raccordement (8) par son côté supérieur, console qui pour sa part est fixée à la paroi latérale (4), - l'un des éléments d'angle (7) étant fixé, respectivement de chaque côté du véhicule, à la barre transversale (5) et au longeron (11) ainsi qu'aux colonnes support (6) dans la zone de raccordement entre la barre transversale (5), le longeron (11) et les colonnes support (6). 2. Carrosserie selon la revendication 1, caractérisée en ce que - la barre transversale (5) et/ou les colonnes support (6) et/ou les éléments d'angle (7) sont formés respectivement comme un corps creux aux arêtes terminales duquel respectivement au moins une zone de fixation (10, 14,13, 17) est incurvée et s'éloigne latéralement de l'arête terminale respective, - la barre transversale (5) étant fixée au plancher du véhicule (9) par ces zones de fixation (10), et/ou - chaque colonne support (6) étant fixée par ces zones de fixation (13) au passage de roue (3) et/ou au longeron (11) et/ou à la barre transversale (5) et/ou - chaque élément d'angle (7) étant fixé par ces zones de fixation (14) au longeron (11) et/ou à la barre transversale (5) et/ou à la colonne support (6). 3. Carrosserie selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'une zone de raccordement (21), dans laquelle la colonne support (6) est fixée à la console de raccordement (8), est formée essentiellement de manière plane. 4. Carrosserie-selon la revendication 3, caractérisée en ce que la zone de raccordement (21) plane se situe essentiellement dans un plan horizontal. 5. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'à chaque côté du véhicule est attribuée une console de raccordement (8) séparée, formée comme une barre incurvée fixée par une extrémité à la paroi latérale (4) et par l'autre extrémité à la colonne support (6). 6. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'une console de raccordement (8) commune est prévue pour les deux côtés du véhicule, formée comme une barre transversale s'étendant sur la largeur du véhicule, cette barre étant fixée, dans la zone de l'une de ses extrémités, à l'une des parois latérales (4) ainsi qu'à l'une des colonnes support (6), et dans la zone de l'autre de ses extrémités, à l'autre paroi latérale (4) ainsi qu'à l'autre colonne support (6). 7. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que des moyens de raccordement (16, 16') pour fixer un siège et/ou une ceinture sont formés sur la console de raccordement (8) et/ou sur la colonne support (6). 8. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'une attache et/ou un logement est intégré (e) dans la console de raccordement (8) pour un dispositif de recouvrement destiné à recouvrir le coffre. 9. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les fixations sont formées au moins en partie par des points de soudure. 10. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que la console de raccordement (8) présente un écart vertical (18) par rapport au passage de roue (3) et en ce que la colonne support (6) présente un écart horizontal (19) par rapport à la paroi latérale (4), de sorte qu'un passage (20) limité par la paroi latérale (4), la console de raccordement (8), la colonne support (6) et le passage de roue (3) est formé, qui traverse la structure de renforcement (2) dans la direction longitudinale du véhicule. 11. Carrosserie selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'élément d'angle (7) est posé sur l'un des côtés tournés vers l'habitacle du véhicule, sur le raccordement entre la barre transversale (5), le longeron (11) et les colonnes support (6).