Brevet FR2867740A1 — publié le 20050923

La présente invention concerne un toit de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile équipé d'un tel toit. Les caisses des véhicules automobiles sont formées à partir de divers éléments métalliques assemblés entre eux par soudage ou par rivetage et qui comprennent notamment un pavillon et, sur chaque flanc, un arc de pavillon fixé sur chacun des bords longitudinaux du pavillon, un longeron et un montant central reliant cet arc de pavillon à ce longeron. Le plus souvent, ces différents éléments sont réalisés à partir de tôles en acier. Or, la tendance des constructeurs de véhicules automobiles est de réduire le poids des véhicules pour diminuer la consommation, tout en conservant, voire en améliorant, la résistance aux chocs de ceux-ci. Une des solutions envisagées consiste à utiliser des tôles de plus en plus minces ou des tôles à haute limite élastique, ce qui pose des problèmes 15 connexes d'emboutissage et de résistance mécanique. Une autre solution consiste à employer pour certains éléments de la caisse, des éléments réalisés à partir d'aluminium ou d'alliage d'aluminium dont le poids spécifique équivaut à un tiers de celui de l'acier. C'est le cas par exemple pour le pavillon des véhicules automobiles. De préférence, le pavillon en aluminium est associé avec des arcs de pavillon réalisés en acier qui est un matériau permettant de mieux répondre aux contraintes de style que l'aluminium. Mais, l'utilisation d'un tel matériau pour le pavillon avec des arcs de pavillon en acier pose des problèmes. En effet, lors du passage de la caisse en cataphorèse et en étuve, il peut se produire une déformation géométrique du pavillon, compte tenu des dilations différentielles entre l'aluminium et l'acier. L'invention a pour but de proposer un toit de véhicule automobile qui évite les inconvénients précédemment mentionnés et qui permet d'obtenir un 30 gain de poids au niveau de la caisse du véhicule automobile. L'invention a donc pour objet un toit de véhicule automobile, du type comprenant un pavillon en aluminium ou en alliage d'aluminium muni sur chacun de ses bords longitudinaux d'un rebord de liaison avec un arc de pavillon comprenant un profilé supérieur en acier et un profilé inférieur en aluminium ou en alliage d'aluminium munis chacun d'une feuillure intérieure et d'une feuillure extérieure, caractérisé en ce que l'arc de pavillon comprend une âme en aluminium ou en alliage d'aluminium muni d'une feuillure intérieure et d'une feuillure extérieure destinées à être reliées chacune respectivement avec les feuillures des profilés supérieur et inférieur et en ce que la feuillure intérieure du profilé supérieur est disposée entre le rebord du pavillon et la feuillure intérieure de l'âme et comporte des moyens de liaison directe avec une portion du rebord du pavillon. Selon d'autres caractéristiques de l'invention: - les moyens de liaison sont formés par des créneaux répartis sur la longueur de la feuillure intérieure du profilé supérieur et par des bossages disposés sur la feuillure intérieure de l'âme au niveau de chaque créneau et directement en contact avec la portion du pavillon, - chaque bossage de la feuillure intérieure de l'âme est relié au rebord du pavillon par soudage, - une couche de colle est interposée entre le rebord du pavillon et la feuillure intérieure du profilé supérieur, - le rebord du pavillon comporte un bord d'extrémité relevé et ménageant avec le profilé supérieur un espace dans lequel est placé un cordon d'étanchéité, - les feuillures intérieures de l'âme et des profilés supérieur et inférieur sont reliées par des rivets, - les feuillures extérieures de l'âme et les profilés supérieur et inférieur sont reliées par des rivets. L'invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un toit tel que précédemment mentionné. Les caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels: 2867740 3 - la Fig. 1 est une vue schématique en perspective d'une caisse d'un véhicule automobile équipée d'un toit conforme à l'invention, - la Fig. 2 est une vue schématique en perspective et en coupe transversale du toit conforme à l'invention, - la Fig. 3 est une vue schématique en perspective et éclatée des bords d'assemblage du pavillon et de l'arc de pavillon du toit conforme à l'invention, - la Fig. 4 est une vue schématique en perspective des bords d'assemblage du pavillon et de l'arc de pavillon après assemblage, - la Fig. 5 est une vue schématique en perspective des bords d'assemblage du pavillon et de l'arc de pavillon entre deux bossages, et la Fig. 6 est une vue schématique en perspective des bords d'assemblage du pavillon et de l'arc de pavillon au niveau d'un bossage. Sur la Fig. 1, on a représenté schématiquement une caisse d'un véhicule automobile, désignée dans son ensemble par la référence 1, et qui comprend notamment un pavillon 2, deux arcs de pavillon désignés par la référence générale 10, deux longerons 3 et deux montants centraux 4 reliant chacun un arc de pavillon 10 et un longeron 3. Ainsi que montré sur les Figs. 2 à 6, le pavillon 2 qui est en aluminium ou en alliage d'aluminium, comporte, sur chacun de ses bords longitudinaux 2a, un rebord 5 de liaison avec l'arc de pavillon 10 adjacent. Chaque rebord 5 est formé par une extrémité pliée du bord longitudinal 2a du pavillon 2 et comporte un bord d'extrémité 6 relevé. En se reportant maintenant à la Fig. 2, on va décrire un arc de pavillon 10 destiné à être relié à un rebord 5 du pavillon 2, l'arc du pavillon 10 destiné à être relié à l'autre rebord 5 de ce pavillon 2 étant identique. Dans ce qui suit, le terme "intérieur" indique que l'élément associé est situé du côté de l'habitacle du véhicule et le terme "extérieur" indique que l'élément qui lui est associé est disposé vers l'extérieur de l'habitacle. Par ailleurs, sur les figures, les épaisseurs des éléments composant l'arc de pavillon 10 ont été volontairement augmentées afin de faciliter la compréhension. Comme montré à la Fig. 2, l'arc de pavillon 10 comprend un profilé supérieur 20 en acier comportant une partie centrale 21 longitudinale bordée sur l'un de ses bords d'une feuillure intérieure 22 et sur l'autre desdits bords d'une feuillure extérieure 23. Cet arc de pavillon 20 comprend également un profilé inférieur 30 comportant une partie centrale 31 longitudinale bordée sur l'un de ses bords d'une feuillure intérieure 32 et sur l'autre desdits bords d'une feuillure extérieure 33. Enfin, l'arc de pavillon 10 comprend aussi une âme 40 comportant une partie centrale 41 longitudinale bordée sur l'un des bords d'une feuillure intérieure 42 et sur l'autre desdits bords d'une feuillure extérieure 43. Le profilé inférieur 30 et l'âme 40 sont en aluminium ou en alliage d'aluminium et la feuillure intérieure 42 de l'âme 40 est disposée entre les feuillures intérieures 22 et 32 des profilés 20 et 30, tandis que la feuillure extérieure 43 de cette âme 40 est disposée entre les feuillures extérieures 23 et 33 des profilés 20 et 30. Les feuillures intérieures 22, 32 et 42 et les feuillures extérieures 23, 33 et 43 respectivement des profilés supérieur 20 et inférieur 30 et de l'âme 40 sont fixées entre elles par rivetage à l'aide de rivets 11 disposés à intervalles réguliers sur toute la longueur de ces feuillures. D'une manière générale, la feuillure intérieure 22 du profilé supérieur 20 comporte des moyens de liaison directe avec une portion du rebord 5 du pavillon 2. Ainsi que montré plus particulièrement sur les Figs. 3 et 4, ces moyens de liaison sont formés par des créneaux 24 répartis sur la longueur de la feuillure intérieure 22 du profilé supérieur 20 de manière uniforme et selon un pas déterminé. La feuillure intérieure 42 de l'âme 40 comporte des bossages 44 répartis sur la longueur de ladite feuillure 42 de manière uniforme et selon un pas déterminé identique au pas des créneaux 24. De préférence, le pas entre les créneaux 24 et les bossages 44 est compris entre 180 mm et 200 mm. L'épaisseur des bossages 44 correspond sensiblement à l'épaisseur de la feuillure 22 du profilé supérieur 20. Lors de l'assemblage des profilés supérieur 20 et inférieur 30 avec l'âme 40, chaque bossage 44 de la feuillure intérieure 42 est placé dans un créneau 24 de la feuillure intérieure 22 du profilé supérieur 20, ainsi que montré plus particulièrement sur les Figs. 4 et 6. De ce fait, lorsque le rebord de liaison 5 du pavillon 2 est assemblé avec l'arc de pavillon 10, chaque bossage 44 de l'âme 40 vient directement en contact avec une portion de ce rebord de liaison 5 du pavillon 2 ce qui permet d'avoir, à intervalles réguliers, des parties de l'âme 40 en aluminium ou en alliage d'aluminium en contact direct avec des parties du rebord de liaison 5 du pavillon 2 également en aluminium ou en alliage d'aluminium. Par conséquent, dans ces zones, le pavillon 2 en aluminium ou en alliage d'aluminium peut être relié avec l'âme 40 de l'arc de pavillon 10 qui est dans le même matériau que ce pavillon 2, c'est à dire en aluminium ou en alliage d'aluminium, facilitant ainsi l'assemblage de ces deux éléments. Chaque bossage 44 permet donc de rattraper le saut d'épaisseur de la feuillure intérieure 22 du profilé supérieur 20 qui est lui en acier et chaque bossage 44 est fixé au rebord de liaison 5 du pavillon 2 par une soudure 15 (Fig. 6), comme par exemple une soudure au laser ou une soudure électrique par points. Dans les zones où le rebord de liaison 5 du pavillon 2 est en contact avec la feuillure intérieure 22 du profilé supérieur 20, c'est à dire dans les zones de contact acier/aluminium, une couche de colle 12 (Fig. 5) est interposée entre ledit rebord de liaison 5 et ladite feuillure 22. Pour parfaire l'étanchéité entre le pavillon 2 et l'arc de pavillon 10, un cordon d'étanchéité 13 est placé dans l'espace 7 ménagé entre le bord relevé 6 du pavillon 2 et le profilé supérieur 20 de l'arc de pavillon 10, ainsi que montré à la Fig. 5. Le toit selon l'invention permet d'avoir dans les zones de liaison entre le pavillon en aluminium et l'arc de pavillon en acier un contact direct entre des matériaux de même nature grâce à l'interposition d'une âme en aluminium ce qui facilite les techniques d'assemblage et supprime les risques de déformation dans ces zones et également au niveau du pavillon, notamment au moment du passage de la caisse en cataphorèse et en étuve. Enfin, le toit selon l'invention permet d'obtenir un gain de poids de la caisse du véhicule automobile et ainsi de pouvoir optimiser la position du 5 centre de gravité. REVENDICATIONS 1. Toit de véhicule automobile, du type comprenant un pavillon (2) en aluminium ou en alliage d'aluminium muni sur chacun de ses bords longitudinaux (2a) d'un rebord (5) de liaison avec un arc de pavillon (10) comprenant un profilé supérieur (20) en acier et un profilé inférieur (30) en aluminium ou en alliage d'aluminium munis chacun d'une feuillure intérieure (22; 32) et d'une feuillure extérieure (23; 33), caractérisé en ce que l'arc de pavillon (10) comprend une âme (40) en aluminium ou en alliage d'aluminium munie d'une feuillure intérieure (42) et d'une feuillure extérieure (43) destinées à être reliées chacune respectivement avec les feuillures (22; 32 23; 33) des profilés supérieur (20) et inférieur (30) et en ce que la feuillure intérieure (22) du profilé supérieur (20) est disposée entre le rebord (5) du pavillon (2) et la feuillure caractérisé en ce que les moyens de liaison sont formés par des créneaux (24) répartis sur la longueur de la feuillure intérieure (22) du profilé supérieur (20) et par des bossages (44) disposés sur la feuillure intérieure (42) de l'âme (40) au niveau de chaque créneau (24) et directement en contact avec la portion (5) du pavillon. 3. Toit de véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que chaque bossage (44) de la feuillure intérieure de l'âme (40) est reliée au rebord (5) du pavillon (2) par soudage. 4. Toit de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'une couche (12) de colle est interposée entre le rebord (5) du pavillon (2) et la feuillure intérieure (22) du profilé supérieur (20). 5. Toit de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le rebord (5) du pavillon comporte un bord d'extrémité (6) relevé ménageant avec le profilé supérieur (20), un espace (7) dans lequel est placé un cordon d'étanchéité (13). intérieure (42) de l'âme (40) et comporte des moyens de liaison directe (24; 44) avec une portion du rebord (5) du pavillon (2). 1, 2. Toit de véhicule automobile selon la revendication 6. Toit de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les feuillures intérieures (22; 32; 42) des profilés supérieur (20) et inférieur (30) et de l'âme (40) sont reliées par des rivets (11). 7. Toit de véhicule automobile selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les feuillures extérieures (23; 33; 43) des profilés supérieur (20) et inférieur (30) et de l'âme (40) sont reliées par des rivets (11). 8. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comporte un toit 10 selon l'une quelconque des revendications précédentes.