Brevet FR2900623A1 — publié le 20071109

.R442.12FR_6 DA/MS dépôt 1 L'invention concerne un procédé de fabrication d'une traverse de pavillon d'une structure de carrosserie d'un véhicule automobile, particulièrement adapté à la fabrication d'une traverse avant et centrale de pavillon, dont la fonction est, outre sa fonction mécanique au sein de la structure de la carrosserie, d'assurer le maintien d'un pare brise et d'un toit. L'invention porte aussi sur la traverse en tant que telle et sur un véhicule automobile comprenant une telle traverse. Aujourd'hui, les structures de carrosserie de véhicules automobiles telles que représentées schématiquement sur la figure 1 comprennent souvent une traverse avant 1 et arrière 2, s'étendant transversalement au véhicule de part et d'autre du toit, dont la première fonction est d'assurer la rigidité de l'ensemble de la structure de la carrosserie. La traverse avant 1 se trouve généralement au croisement entre les montants de baie 3 et 3' qui encadrent et soutiennent le pare brise et les brancards de pavillon 4 et 4' qui s'étendent longitudinalement vers l'arrière du pavillon jusqu'à la traverse arrière 2. Cette traverse avant 1 reçoit sur un premier côté avant la partie supérieure du pare-brise et sur le second côté arrière l'extrémité avant du toit du véhicule. De manière semblable, la traverse arrière 2 de pavillon délimite la partie arrière du toit de la lunette arrière. Une traverse centrale 10, représentée en pointillé, s'étend transversalement, au droit du pied milieu, non représenté, du véhicule. En variante non représentée, la traverse centrale 10, positionnée en retrait dans la structure de la carrosserie par rapport à une traverse avant peut être utilisée sans la traverse avant pour le cas d'un pare-brise du type plein ciel . Il existe aujourd'hui une traverse particulière par type de pavillon. Cette diversité des traverses représente un premier inconvénient économique d'un coût élevé de fabrication des différents véhicules. D'autre part, les traverses existantes sont fabriquées par emboutissage et présentent une forme .R442.12FR.6 DA/MS dépôt 2 globalement encombrante, se terminant par une feuillure transversale à l'avant et à l'arrière. Elles présentent ainsi le second inconvénient de représenter une obstruction importante à la lumière et de rendre difficile l'obtention d'une bonne clarté dans l'habitacle dans le cas d'un toit en verre par exemple. La figure 2 illustre une coupe transversale d'une telle traverse avant 1 de l'art antérieur, adaptée à un véhicule avec toit ouvrant. Cette traverse 1 a été emboutie et présente une feuillure avant 6 et arrière 8. Elle reçoit la partie supérieure du pare brise 5 sur sa feuillure avant 6 et la cassette d'un toit ouvrant 7 sur sa feuillure arrière 8. L'angle de clarté A, défini par l'angle entre l'horizon 9, observé par le conducteur, et l'axe de vision à travers le toit ouvrant 7 le plus proche de la traverse 1 présente une valeur élevée qui oblige le conducteur à bouger les yeux, voire la tête, pour regarder au-dessus de la traverse 1. Il ne profite donc pas directement de la clarté du toit ouvrant 7, qui est réduite du fait de l'obstruction importante de la traverse. Cette obstruction est due d'une part à la forme globalement allongée de la traverse et d'autre part par les feuillures 6, 8 aux deux extrémités qui allongent encore cette traverse. De plus, comme cela a été mentionné précédemment, cette traverse 1 est spécifiquement adaptée au toit ouvrant et inadaptée aux autres types de toit. Il y a donc la nécessité de changer sa structure pour des pavillons différents. L'objet de la présente invention consiste donc à proposer un procédé de 25 fabrication pour une traverse de véhicule automobile qui ne présente pas les inconvénients des solutions de l'art antérieur. Plus précisément, un premier objet de la présente invention consiste à proposer une traverse de véhicule qui représente un gain économique 30 pour les véhicules automobiles. .R442.12FR.6 DA/MS dépôt 3 Un second objet de la présente invention consiste à proposer une traverse de véhicule automobile qui améliore la clarté de son habitacle. Un troisième objet de la présente invention consiste à proposer une traverse de véhicule dont les caractéristiques mécaniques sont satisfaisantes pour leur utilisation dans une structure globalement classique de carrosserie d'un véhicule automobile. L'invention repose sur un procédé de fabrication d'une traverse de carrosserie de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'hydroformage d'un tube métallique. Le procédé de fabrication d'une traverse peut comprendre une étape de profilage sur galets d'un élément métallique puis une étape de cintrage du profilé obtenu. Le procédé de fabrication d'une traverse peut comprendre en outre une étape de galbage du profilé. Le procédé de fabrication d'une carrosserie automobile selon l'invention est caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fabrication d'une traverse selon le procédé défini précédemment puis une étape de fixation d'une tôle rapportée par des points de soudure par résistance ou clinchage sur l'extrémité de la traverse en vue de sa fixation sur un montant de baie. La traverse de pavillon de véhicule automobile selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle se présente comme un tube hydroformé ou un 30 profilé, sans feuillure, obtenue par un procédé de fabrication défini .R442.12FR.6 DA/MS dépôt 4 précédemment, et en ce qu'elle comprend une surface supérieure présentant plusieurs marches pour former des zones d'accueil de pavillon à des hauteurs différentes afin de pouvoir recevoir plusieurs types de pavillons différents. La traverse de pavillon peut être une traverse avant ou centrale de véhicule qui comprend une première marche dans la partie arrière de sa surface supérieure pour recevoir une cassette de toit ouvrant, une seconde marche dans sa partie antérieure pour recevoir une portion basse de toit en tôle et pour recevoir l'extrémité supérieure d'un pare brise. La traverse de pavillon peut comprendre une troisième marche centrale apte à recevoir le collage d'un toit en verre fixe. La traverse de pavillon peut comprendre depuis l'arrière vers l'avant de la traverse une marche de hauteur la plus basse apte à la fixation d'un support de toit en verre ouvrant, une marche la plus haute apte à la fixation d'un toit en verre et au moins une autre marche apte à la fixation d'un toit en tôle. Le véhicule automobile selon l'invention comprend une traverse définie précédemment. La série de véhicules automobiles selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend des véhicules avec des pavillons différents, du type comprenant des toits ouvrants, des toits en verre et des toits en tôle et en ce que tous les véhicules de la série comprennent la même traverse avant ou centrale définie précédemment.30 .R442.12FR.6 DA/MS dépôt 5 Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d'un mode d'exécution particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La figure 1 représente une vue schématique d'une structure courante d'une carrosserie d'un véhicule automobile ; la figure 2 représente une vue en coupe transversale au niveau de la traverse avant d'un véhicule avec toit ouvrant de l'art antérieur ; la figure 3 représente une vue en coupe transversale d'une traverse selon un mode d'exécution de l'invention dans une configuration d'un véhicule avec toit ouvrant ; la figure 4 représente une vue en coupe transversale de la traverse selon le mode d'exécution de l'invention de la figure 3 dans une configuration d'un véhicule avec toit en tôle classique ; la figure 5 représente une vue en coupe transversale de la traverse selon le mode d'exécution de l'invention de la figure 3 dans une configuration d'un véhicule avec toit en verre fixe ; la figure 6 représente une vue en perspective d'une traverse avant selon le mode d'exécution de l'invention ; la figure 7 représente une vue en perspective de dessus d'une partie de traverse selon le mode d'exécution de l'invention en préparation d'assemblage ; la figure 8 représente en perspective de dessus une partie de traverse selon le mode d'exécution de l'invention au niveau de sa liaison avec un montant de baie et/ou un brancard. Selon un mode d'exécution de l'invention, la traverse est obtenue par un 30 tube hydroformé ou par un profilé obtenu par un procédé de profilage .R442.12FR.6 DAIMS dépôt 6 comme celui communément appelé par sa dénomination anglo-saxonne roll forming , comprenant une étape de cintrage voire de galbage. En outre, certaines découpes finales plus précises peuvent être optionnellement ajoutées par une étape de découpe plasma. Les figures 3 à 5 illustrent une traverse avant 11 d'un véhicule automobile telle qu'obtenue par un des procédés précédents. Cette traverse se présente donc sous la forme d'un tube ou d'un profilé, ne comprend plus de feuillure, et présente une surface supérieure comprenant principalement trois surfaces ou marches 12, 13, 14 de hauteur différente, s'étendant sur toute la longueur de la traverse donc transversalement à un véhicule sur laquelle la traverse est montée. Ces marches sont adaptées à la réception de différents types de pavillon comme cela est détaillé en référence aux figures 3 à 5. Dans tous les cas, le pare-brise 15 est fixé sur la marche antérieure 14 de la traverse 11 par un joint de colle 16. La figure 3 représente l'implantation de la traverse 11 dans une configuration de véhicule avec toit ouvrant. La cassette de toit ouvrant comprend un support 17, collé sur une première marche 12 de la surface supérieure de la traverse 11 par un joint de colle 19 s'étendant transversalement sur toute la traverse 11, et une vitre 20, mobile par rapport au support 17. La hauteur de la marche 12 est prévue pour que la vitre 20 du toit ouvrant vienne au même niveau que l'extrémité supérieure du pare brise 15, de manière affleurante, pour former une continuité aérodynamique et esthétique de la surface supérieure du véhicule. Un joint d'étanchéité non représenté est disposé dans l'espace entre le pare brise 15 et le toit ouvrant en verre 20. La figure 4 représente l'implantation de la même traverse 11 dans une 30 configuration de véhicule avec un toit en tôle conventionnel 20'. Un tel toit .R442.12FR.6 DAIMS dépôt 7 présente une surface supérieure 22 qui vient affleurer l'extrémité supérieure du pare brise 15 et une partie avant de liaison qui comprend une portion basse 21 positionnée sur la marche antérieure 14 de la traverse 11, qui s'étend au-delà de la piste de collage du pare-brise 15. Enfin, la figure 5 représente l'implantation de la traverse 11 dans une configuration de véhicule avec toit fixe en verre 20". Un tel toit vient se coller sur une troisième marche centrale 13 de la surface supérieure de la traverse 11 par un joint de colle 19', de manière à venir de même dans le prolongement de l'extrémité du pare brise 15. Ces précédentes figures illustrent le concept de l'invention qui consiste à prévoir une traverse avec plusieurs marches de hauteur différente, au niveau de sa surface supérieure, permettant de représenter divers points d'accueil adaptés à des pavillons de géométrie différente. La traverse a été illustrée avec trois marches dans le mode d'exécution présenté mais le concept de l'invention s'applique à toutes traverses comprenant au moins deux marches, la réalisation la plus avantageuse consistant à choisir au moins trois marches. De plus, la traverse n'étant plus emboutie classiquement et obtenue par la réunion de deux pièces par soudure, elle ne présente plus les feuillures de l'art antérieur qui avaient l'inconvénient de nuire à la clarté de l'habitacle. Finalement, elle présente une géométrie globalement modifiée, caractérisée par une forte réduction de la largeur I de sa section par rapport à l'art antérieur. Ainsi, ses performances en terme de clarté dans l'habitacle du véhicule sont grandement améliorées. L'obtention de la traverse selon l'invention par roll forming permet 30 également d'utiliser des matériaux à Très Haute Limite Elastique , qui ne .R442.12FR.6 DA/MS dépôt 8 sont en général pas emboutissables. De ce point de vue, la traverse proposée permet également d'augmenter la tenue structurelle notamment lors d'un choc latéral. Le procédé de fabrication de ces traverses permet d'obtenir un encombrement réduit pour une même performance mécanique par rapport aux traverses de l'art antérieur présentées précédemment en référence aux figures 1 et 2, performance notamment mesurée par son inertie et sa raideur. Cette solution est adaptée à la fois à la réalisation d'une traverse avant, d'une traverse centrale et d'une traverse arrière. Dans le cas de la fabrication de la traverse à partir d'un profilé, la différenciation entre traverse avant et centrale sera réalisée après l'étape de cintrage commune aux deux traverses, par une étape supplémentaire de galbage pour la traverse avant seulement. De plus, la fonction masse acoustique peut être réalisée par l'insertion d'une masse dans le corps creux après le formage ou par une tôle de forte épaisseur popée sur la face inférieure du corps creux. La figure 6 représente une vue en perspective d'une portion de traverse avant 11 selon l'invention, obtenue à partir d'un tube hydroformé ou d'un profilé cintré galbé, dont la surface supérieure présente bien les trois marches 12, 13, 14, qui sont disposées dans un ordre de l'arrière vers l'avant dans la direction longitudinale d'un véhicule sur lequel la traverse 11 est montée, pour former des points d'accueil de hauteur différente afin de permettre la fixation de plusieurs pavillons de nature différente, tel que décrit précédemment. L'invention porte aussi sur un procédé de fixation d'une traverse sur des montants de baie, soit un procédé de fabrication d'une carrosserie automobile. La solution, illustrée sur la figure 7, repose sur la fixation .R442.12FR.6 DAMS dépôt 9 d'une tôle rapportée 23 par des points de soudure par résistance ou clinchage 24 sur l'extrémité de la traverse 11 en vue de sa fixation sur un montant de baie 3 et/ou un brancard 4. La configuration finale après fixation est illustrée sur la figure 8. L'avantage de ce type de fixation est de permettre l'adaptation de la traverse avec un montant de baie et/ou un brancard classique, et d'assurer la continuité de la piste de collage, essentielle dans le cas du toit en verre. Une telle solution atteint donc bien les objets recherchés et présente les avantages suivants : - elle est économique car une traverse unique est multifonctions, c'est à dire est compatible avec toutes les variantes de pavillons. Cela permet la fabrication d'une série de véhicules ayant tous la même traverse mais différents pavillons ; -elle permet l'amélioration de la clarté de l'habitacle grâce à la combinaison des deux caractéristiques suivantes : - sa dimension I dans la direction longitudinale du véhicule est réduite, notamment grâce à la suppression des feuillures, ce qui réduit son encombrement et son obstruction de la lumière dans les cas avec toits en verre, ouvrants ou pas, et - d'autre part, elle présente des points d'accueil du toit positionnés sur sa surface supérieure, avancés par rapport aux solutions de l'art antérieur, ce qui permet d'avancer le positionnement d'éléments qui cachent la lumière comme le support 17 d'un toit ouvrant, ce qui améliore aussi la clarté de l'habitacle ; - elle présente des propriétés mécaniques satisfaisantes, est compatible avec les structures de carrosserie habituelles ; _R442.12FR.6 DA/MS dépôt 10 -Son procédé de fabrication permet d'obtenir des formes complexes, avec une bonne fiabilité, ces formes étant facilement reproductibles pour fabriquer des grandes séries de véhicules. L'invention a été illustrée dans le cadre d'une traverse avant de liaison pavillon / pare brise mais pourrait être implémentée dans le cadre d'une traverse arrière, un système de marches sur la partie avant de sa surface supérieure permettant aussi d'accueillir plusieurs pavillons différents.10 Revendications 1. Procédé de fabrication d'une traverse (11) de carrosserie de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une étape d'hydroformage d'un tube métallique. 2. Procédé de fabrication d'une traverse de carrosserie de véhicule automobile caractérisé en ce qu'il comprend une étape de profilage sur galets d'un élément métallique puis une étape de cintrage du profilé obtenu. 3. Procédé de fabrication d'une traverse de carrosserie de véhicule automobile selon la revendication précédente caractérisé en ce qu'il comprend en outre une étape de galbage du profilé. 4. Procédé de fabrication d'une carrosserie automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une étape de fabrication d'une traverse selon un procédé selon l'une des revendications 1 à 3 puis une étape de fixation d'une tôle rapportée (23) par des points de soudure par résistance ou clinchage (24) sur l'extrémité de la traverse (11) en vue de sa fixation sur un montant de baie (3). 5. Traverse de pavillon de véhicule automobile caractérisée en ce qu'elle se présente comme un tube hydroformé ou un profilé, sans feuillure, obtenue par un procédé de fabrication selon l'une des revendications 1 à 3, et en ce qu'elle comprend une surface supérieure présentant plusieurs marches pour former des zones d'accueil de pavillon à des hauteurs différentes afin de pouvoir recevoir plusieurs types de pavillons différents..R442.12FR.6 DA/MS dépôt 12 6. Traverse de pavillon de véhicule automobile selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle est une traverse avant ou centrale de véhicule qui comprend une première marche (12) dans la partie arrière de sa surface supérieure pour recevoir une cassette (17) de toit ouvrant (20), une seconde marche (14) dans sa partie antérieure pour recevoir une portion basse (21) de toit en tôle (20') et pour recevoir l'extrémité supérieure d'un pare brise (15). 7. Traverse de pavillon de véhicule automobile selon la revendication 10 précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend une troisième marche (13) centrale apte à recevoir le collage d'un toit en verre fixe (20"). 8. Traverse de pavillon de véhicule automobile selon la revendication précédente, caractérisée en ce qu'elle comprend depuis l'arrière vers 15 l'avant de la traverse (11) une marche (12) de hauteur la plus basse apte à la fixation d'un support (17) de toit en verre ouvrant, une marche (13) la plus haute apte à la fixation d'un toit en verre (20") et au moins une autre marche (14) apte à la fixation d'un toit en tôle (20'). 20 9. Véhicule automobile comprenant une traverse selon l'une des revendications 5 à 8. 10. Série de véhicules automobiles caractérisée en ce qu'elle comprend des véhicules avec des pavillons différents, du type comprenant des toits 25 ouvrants, des toits en verre et des toits en tôle et en ce que tous les véhicules de la série comprennent la même traverse avant ou centrale (11) selon l'une des revendications 5 à 8.