Brevet FR2902399A1 — publié le 20071221

Structure de véhicule automobile et véhicule automobile comportant une telle structure. La présente invention concerne une structure de véhicule automobile, ainsi qu'un véhicule automobile comportant une telle structure. Les structures des véhicules automobiles comprennent une ossature qui possède au moins deux membrures solidaires l'une de l'autre, comme par exemple un pied avant, un pied milieu et un longeron, se rejoignant entre elles en formant un noeud d'ossature. L'ossature d'un véhicule automobile est soumise à des vibrations provenant notamment des liaisons au sol et du moteur du véhicule automobile. En effet, lors de son roulage, le véhicule est sollicité par des irrégularités de la route qui génèrent des vibrations se propageant vers la structure à travers les liaisons au sol. Ces vibrations sont peu agréables pour les passagers du véhicule, les trépidations ainsi produites sont liées à la fréquence du premier mode global de torsion de la structure du véhicule. Comme l'intensité des excitations qui agissent sur le véhicule décroît avec la fréquence, les spécifications techniques demandent à ce que la fréquence du mode de torsion ne soit pas inférieure à une valeur fixée. Pour répondre à cette demande, les constructeurs raidissent la structure du véhicule. Néanmoins, la rigidification de cette structure augmente son coût de fabrication et son poids. De plus, dans le cas de véhicules de type cabriolet, l'absence de pavillon assouplit la structure si bien que la fréquence du premier mode global de torsion est donc naturellement abaissée. L'invention a pour but de proposer une structure de véhicule automobile permettant de réduire les transmissions des vibrations par l'augmentation de l'amortissement de la structure, tout en limitant les coûts de fabrication et le poids de cette structure. L'invention a donc pour objet une structure de véhicule automobile, du type comprenant une ossature possédant au moins deux membrures solidaires, formées chacune par un corps creux et se rejoignant entre elles par un noeud d'ossature, caractérisée en ce qu'elle comprend au niveau dudit noeud d'ossature et à l'intérieur desdites membrures, un élément de renfort rigide relié aux membrures par au moins deux liaisons rigides et comportant au niveau d'au moins une de ces liaisons, un corps déformable d'amortissement. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - lesdites au moins deux membrures comprennent un pied avant et un pied milieu reliés par un longeron, ledit élément de renfort étant disposé au niveau du noeud d'ossature entre le pied avant et le longeron et/ou le pied milieu et le longeron, - lesdites au moins deux membrures comprennent un pied avant et un pied milieu reliés par un longeron, ledit élément de renfort rigide étant disposé au niveau des deux noeuds d'ossature entre les pieds avant et milieu et le longeron et s'étend sur toute la longueur dudit longeron, - le corps déformable est disposé dans le longeron et est en un matériau viscoélastique, - le corps déformable est relié, d'une part, audit élément de renfort rigide par une plaque et, d'autre part, audit longeron par au moins un patte de liaison, - le corps déformable est disposé entre deux portions de l'élément de renfort rigide et est relié au longeron par au moins une patte de liaison, - le corps déformable a sensiblement la forme d'un "S" ou d'un "U" ou d'un "W", et - l'élément de renfort rigide est formé par un tube ou une tige. L'invention concerne également un véhicule automobile 25 comprenant une structure telle que précédemment définie. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la Fig. 1 est une vue schématique de coté d'un premier mode de 30 réalisation d'une partie d'une structure d'un véhicule automobile de type cabriolet, - la Fig. 2 est une vue schématique de côté d'un deuxième mode de réalisation d'une partie d'une structure d'un véhicule automobile de type cabriolet, - la Fig. 3 est une vue schématique de côté d'un troisième mode de réalisation d'une partie d'une structure d'un véhicule automobile de type cabriolet, - la Fig. 4 est une vue schématique à plus grande échelle d'une partie de la Fig. 3 et montrant un exemple de réalisation du montage d'un élément de renfort rigide dans un pied avant de la structure du véhicule automobile, et - les Figs. 5 à 7 sont des vues schématiques en coupe longitudinale de plusieurs modes de réalisation d'un corps déformable d'amortissement associé à une structure de véhicule automobile. Sur les Figs. 1 à 3, on a représenté schématiquement une partie d'une structure d'un véhicule automobile de type cabriolet. De manière classique, cette structure comprend une ossature désignée par la référence générale 1, possédant au moins deux membrures solidaires et qui sont dans l'exemple de réalisation représenté sur ces figures, formées par un pied avant 2, un pied milieu 3, s'étendant chacun sensiblement dans une direction verticale et reliés entre eux par un longeron 4, s'étendant dans une direction sensiblement horizontale parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule. La membrure formant le pied avant 2 détermine une zone de liaison avec le longeron 4, appelée noeud d'ossature A et la membrure formant le pied milieu 3 détermine avec le longeron 4 une zone de liaison, appelée noeud d'ossature B. Le pied avant 2, le pied milieu 3 et le longeron 4 sont formés chacun par un corps creux et délimitent un passage d'accès au véhicule destiné à recevoir une porte, non représentée. D'une manière générale, l'ossature 1 comprend au niveau du noeud d'ossature A et/ou du noeud d'ossature B et à l'intérieur des corps creux formant les membrures 2, 3 et 4, un élément de renfort rigide 10 relié aux membrures correspondantes par au moins deux liaisons rigides 11, 12, 13 et 14 et comportant au niveau d'au moins une de ces liaisons rigides, un corps déformable d'amortissement 20. Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 1, l'élément de renfort rigide 10 s'étend entre le pied avant 2 et le longeron 4 au niveau du noeud d'ossature A et est relié au pied avant 2 par la liaison rigide 11 et au longeron 4 par la liaison rigide 12. Le corps déformable d'amortissement 20 est disposé dans le longeron 4 entre une extrémité de l'élément de renfort rigide 10 et la liaison rigide 12. Selon un deuxième mode de réalisation, représenté à la Fig. 2, l'élément de renfort rigide 10 est disposé entre le pied milieu 3 et le longeron 4 au niveau du noeud d'ossature B. Cet élément de renfort rigide 10 est relié au pied milieu 3 par la liaison rigide 13 et au longeron 4 par la liaison rigide 14. Le corps déformable d'amortissement 20 est placé dans le longeron 4 entre une extrémité de l'élément de renfort rigide 10 et la liaison rigide 14. Bien évidemment, les modes de réalisation représentés aux Figs 1 et 2 peuvent être combinés. Selon un troisième mode de réalisation représenté à la Fig. 3, l'élément de renfort rigide 10 s'étend entre le pied avant 2 et le pied milieu 3 au niveau des noeuds d'ossature A et B et sur toute la longueur du longeron 4. Cet élément de renfort rigide 10 est relié au pied avant 2 par une liaison rigide 11, au pied milieu 3 par une liaison rigide 13 et au longeron 4 par deux liaisons rigides, respectivement 12 et 14. Dans ce mode de réalisation, l'élément de renfort rigide 10 comprend deux corps déformables d'amortissement 20 disposés à l'intérieur du corps creux formant le longeron 4 et respectivement entre les liaisons rigides 11 et 12 et les liaisons rigides 13 et 14. Selon un exemple de réalisation représenté à la Fig. 4, l'élément de renfort rigide est relié au pied avant 2 par la liaison rigide 11 qui, dans cet exemple, est formé par un tube de renfort 15 existant dans le pied avant 2 et qui est relié rigidement à ce pied avant 2, par exemple par des points de soudure 16 ou encore par un cordon de soudure. En se reportant maintenant aux Figs. 5 à 7, on va décrire plusieurs modes de réalisation du corps déformable d'amortissement désigné par la référence générale 20. Selon un premier mode de réalisation représenté à la Fig. 5 et qui se rapporte aux exemples des Figs. 1 et 2, le corps déformable d'amortissement 20 est formé par un ensemble 21 constitué par exemple d'une ou plusieurs couches de matériau souple de type viscoélastique. Cet ensemble 21 est disposé entre une plaque 17 fixée à l'extrémité de l'élément de renfort rigide 10 et une patte de liaison 23 fixée par des moyens appropriés de type connu sur la paroi interne du longeron 4. Ce corps déformable d'amortissement 20 peut également s'appliquer à l'exemple de réalisation de la Fig. 3 et, dans ce cas, le corps déformable d'amortissement 20 est disposé entre deux portions de l'élément de renfort rigide 10. Selon un deuxième mode de réalisation représenté à la Fig. 6, le corps déformable d'amortissement 20 est constitué d'un ensemble 22 formé d'une ou de plusieurs couches d'un matériau souple de type viscoélastique et qui, dans cet exemple de réalisation, a la forme d'un "W". Dans ce cas, l'ensemble 22 est disposé entre une plaque de liaison 17 solidaire de l'extrémité de l'élément de renfort rigide 10 et une patte de liaison 23 fixée par des moyens appropriés de type connu sur la paroi interne du longeron 4. D'autres pattes de liaison 23 sont également disposées entre les branches du "W' de l'ensemble 22 et ces pattes de liaison 23 sont également fixées par des moyens appropriés de type connu sur la paroi interne du longeron 4. Selon un troisième mode de réalisation représenté à la Fig. 7, l'ensemble 22 formant le corps déformable d'amortissement 20 peut être placé entre deux portions de l'élément de renfort rigide 10, selon l'exemple représenté à la Fig. 3. Les deuxième et troisième modes de réalisation permettent de 30 réduire le taux de déformation du matériau amortissant et donc d'éviter son déchirement. L'ensemble 22 peut présenter d'autres formes, comme par exemple avoir sensiblement la forme d'un "S" ou d'un "U". Dans le cas où le longeron 4 est formé de deux demi-coquilles assemblées l'une à l'autre, les pattes 23 de liaison du corps déformable 20 sont fixées respectivement sur ces deux demi-coquilles du longeron 4. Bien sur d'autres modes de réalisation peuvent être envisagés notamment des modes où l'élément de renfort rigide 10 n'est pas solidarisé avec le longeron 4. De préférence, l'élément de renfort rigide 10 est formé par un tube ou une tige. La matière amortissante constituant le corps déformable 20 est un produit viscoélastique qui réticule et qui s'expanse lors de la cuisson en cataphorèse de la structure du véhicule. La liaison mécanique d'adhérence entre les différents organes et le corps déformable 20 est assurée par ce produit amortissant qui s'expanse avec la température du bain de cataphorèse. La quantité de produit déposé est adaptée en fonction de l'entrefer entre les organes à lier mécaniquement. Ainsi, après l'expansion de la matière amortissante, le volume initial d'air compris entre les pattes 23 de liaison et les plaques 17 ou entre les pattes 23 de liaison est rempli par la matière amortissante. A titre d'exemple, ce produit peut avoir les caractéristiques suivantes : - module de cisaillement : G' = 1 à 50mpa, - amortissement traduit par la tangente (angle de perte) à température de 20 C et à 20 hertz : environ 1, - taux d'expansion dans le bain de cataphorèse : compris entre 100% et 1200%. Ainsi pour une structure comprenant l'invention, le mouvement relatif entre le pied avant 2, le pied milieu 3 et le longeron 4 s'accompagne d'une déformation élastique du corps déformable 20, en particulier une déformation de cisaillement. Le corps 20 étant en matériau d'amortissement viscoélastique, sa déformation s'accompagne d'une dissipation importante d'énergie sous forme de chaleur. II en résulte une réduction du mouvement relatif entre le longeron 4 et les pieds avant 2 et milieu 3. Le ou les corps déformables d'amortissement 20 permettent par conséquent d'atténuer l'amplitude des vibrations se propageant dans la structure 5 du véhicule. Le choix des dimensions géométriques et des propriétés des matériaux 10 et du ou des corps 20 permet d'adapter les caractéristiques d'amortissement afin d'atteindre les prestations souhaitées. Bien entendu l'invention peut s'appliquer à toutes les silhouettes 10 de véhicule. REVENDICATIONS 1. Structure de véhicule automobile, du type comprenant une ossature (1) possédant au moins deux membrures (2, 3, 4) solidaires, formées chacune par un corps creux et se rejoignant entre elles par un noeud d'ossature, caractérisée en ce qu'elle comprend au niveau dudit noeud d'ossature et à l'intérieur desdites membrures (2, 3, 4), un élément de renfort rigide (10) relié aux membrures (2, 3, 4) par au moins deux liaisons rigides (11, 12, 13, 14) et comportant, au niveau d'au moins une de ces liaisons rigides (11, 12, 13, 14), un corps déformable d'amortissement (20). 2. Structure selon la revendication 1, dans laquelle lesdites au moins deux membrures comprennent un pied avant (2) et un pied milieu (3) reliés par un longeron (4), caractérisée en ce que ledit élément de renfort rigide (10) est disposé au niveau du noeud d'ossature entre le pied avant (2) et le longeron (4) et/ou le pied milieu (3) et le longeron (4). 3. Structure selon la revendication 1, dans laquelle lesdites au moins deux membrures comprennent un pied avant (2) et un pied milieu (3) reliés par un longeron (4), caractérisée en ce que ledit élément de renfort rigide (10) est disposé au niveau des deux noeuds d'ossature entre les pieds avant (2) et milieu (3) et le longeron (4) et s'étend sur toute la longueur dudit longeron (4). 4. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps déformable (20) est disposé dans le longeron (4) • et est en un matériau viscoélastique. 5. Structure selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le corps déformable (20) est relié, d'une part, audit élément de renfort rigide (10) par une plaque de liaison (17) et, d'autre part, audit longeron (4) par au moins une patte de liaison (23). 6. Structure selon l'une quelconque des revendications 1, 3 , 4 ou 5, caractérisée en ce que le corps déformable (20) est disposé entre deux portions de l'élément de renfort rigide (10) et est relié au longeron (4) par au moins une patte de liaison (23). 7. Structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le corps défomiable (20) a la forme d'un "S" ou d'un "U" ou d'un "W'. 8. Structure selon l'une quelconque des revendications 5 précédentes, caractérisée en ce que l'élément de renfort rigide (10) est formée par un tube ou une tige. 9. Véhicule automobile comprenant une structure selon l'une quelconque des revendications précédentes.