Brevet FR2931442A3 — publié le 20091127

FR 2931442 A3 20091127 FR 0853377 A 20080523 VÉHICULE AUTOMOBILE A STRUCTURE MODULAIRE DOMAINE TECHNIQUE L'invention se rapporte au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la conception de la structure de carrosserie. De telles structures de véhicules permettent à la fois d'encaisser les efforts en cas de chocs en se déformant de manière appropriée pour absorber le maximum d'énergie cinétique tout en protégeant les occupants du véhicule, et de servir de support aux éléments de carrosserie extérieurs. L'invention vise plus particulièrement une structure de carrosserie de véhicule automobile composée d'éléments tels des profilés. ART ANTERIEUR De façon générale, les véhicules automobiles comportent une structure de carrosserie formée par un ensemble monobloc intégrant une portion avant et une portion arrière. Sur cet ensemble monobloc peut alors être rapporté un pavillon indépendant. Il résulte de cet assemblage la nécessité de réaliser un indexage en position des différents éléments de carrosserie extérieure à la fois sur l'ensemble monobloc et sur le pavillon. Or, la fabrication de l'ensemble monobloc est généralement réalisée par un procédé de moulage dans un matériau de faible masse volumique, tel que les alliages d'aluminium. Compte tenu de ses dimensions importantes, l'ensemble monobloc moulé peut alors comporter des dispersions géométriques importantes. Il est ainsi nécessaire, pour indexer chaque élément de carrosserie sur l'ensemble monobloc, d'utiliser un gabarit ou une cale spécifique permettant de régler et de positionner des moyens d'indexage spécifiques agencés au niveau des différentes portions de l'ensemble monobloc. Ainsi, le but de l'invention est de supprimer certaines de ces opérations d'indexage ou de réglage, notamment en réalisant un assemblage modulaire de l'ensemble monobloc. Un tel assemblage est ainsi constitué de portions avant et arrière indépendantes, chacune de ces portions comportant des dimensions fixes et connues de manière à ne pas nécessiter le réglage du positionnement de chacun des éléments de carrosserie sur le châssis. EXPOSE DE L'INVENTION L'invention concerne donc un véhicule automobile comportant une structure de carrosserie sur laquelle une pluralité d'éléments de carrosserie extérieurs est rapportée. Selon l'invention, cette structure de carrosserie se caractérise en ce qu'elle comporte : ^ une structure inférieure apte à recevoir des premiers moyens d'indexage réglables en position par rapport à cette structure ; ^ un pavillon monobloc indexé en position sur cette structure inférieure grâce aux premiers moyens d'indexage réglables ; ^ des cadres avant et arrière indexés en position sur l'un des éléments de l'ensemble formé par la structure inférieure et le pavillon monobloc. Ainsi, une telle conception comporte une structure modulaire qui peut se décomposer en quatre modules indépendants que sont la structure inférieure, le pavillon monobloc et les cadres avant et arrière. De cette manière, les cadres avant et arrière peuvent être livrés pré- équipés de leurs accessoires sur un site d'assemblage du véhicule automobile. De tels accessoires peuvent notamment consister en des dispositifs d'éclairage ou en des éléments de carrosserie extérieurs. Une telle conception modulaire peut permettre à des opérateurs de monter, en amont de l'assemblage du véhicule, des pièces sur les cadres avant et arrière qui présentent donc un faible encombrement. Ceci permet de faciliter la mise en position des pièces sur les cadres qui peuvent être manipulés aisément ou orientés de façon à faciliter la pose des accessoires. Par ailleurs, cette conception modulaire de véhicule automobile autorise les dispersions géométriques générées par la structure de carrosserie réalisées à partir d'éléments profilés. De plus, les cadres avant et arrière peuvent être réalisés par d'autres procédés ne générant peu voire pas de dispersions géométriques et ne nécessitant pas de régler la position des moyens d'indexage ou de procéder à des rectifications géométriques en usinage. Selon un mode de réalisation particulier, le pavillon peut comporter au moins une partie de seconds moyens d'indexage aptes à indexer en position l'un au moins des cadres avant et/ou arrière sur l'un des éléments de l'ensemble formé par la structure inférieure et le pavillon. Autrement dit, les cadres avant et arrière peuvent être rapportés sur le pavillon préalablement ou postérieurement à la mise en place du pavillon sur la structure inférieure. Des seconds moyens d'indexage permettent alors de supprimer au moins un degré de mobilité d'un cadre avant ou arrière par rapport à l'ensemble formé par la structure inférieure et le pavillon. En effet, les seconds moyens d'indexage peuvent être positionnés à la fois sur le pavillon et sur la structure inférieure de manière à supprimer les trois degrés de mobilité des cadres avant et arrière par rapport à cet ensemble. Avantageusement, les seconds moyens d'indexage peuvent être intégrés au pavillon. En d'autres termes, le positionnement des cadres avant et arrière sur le pavillon ne nécessite aucun réglage quant au positionnement des moyens d'indexage par rapport au pavillon. Les seconds moyens d'indexage peuvent être intégrés sur le pavillon. En pratique, au moins une partie des seconds moyens d'indexage peut être formée par une partie des premiers moyens d'indexage. Ainsi, les premiers et seconds moyens d'indexage peuvent être confondus. Dans ce cas, les premiers moyens d'indexage peuvent servir à la fois à indexer le pavillon par rapport à la structure inférieure et le cadre avant par rapport à l'ensemble formé par la structure inférieure et le pavillon. Réciproquement et de manière analogue, les premiers moyens d'indexage peuvent servir à la fois à indexer le pavillon par rapport à la structure inférieure et le cadre arrière par rapport à l'ensemble formé par la structure inférieure et le pavillon. Selon un mode de réalisation particulier, les premiers moyens d'indexage peuvent être formés par au moins un pion d'indexage apte à supprimer deux degrés de mobilité et au moins une équerre apte à supprimer un troisième degré de mobilité du pavillon par rapport à la structure inférieure. De cette manière, des moyens de solidarisation permettent d'immobiliser au niveau de l'équerre le pavillon par rapport à la structure inférieure. Le pion d'indexage peut être agencé sur un support réglable en position par rapport à la structure inférieure. On peut notamment permettre de supprimer les déplacements dans un plan horizontal grâce à un perçage de forme complémentaire et agencé dans une portion du pavillon ou dans une pièce rapportée sur le pavillon. Par ailleurs, une ou plusieurs équerres peuvent permettre de servir de butée lors du positionnement du pavillon sur la structure inférieure, empêchant la translation vers le bas du pavillon par rapport à la structure inférieure. Avantageusement, les seconds moyens d'indexage peuvent être formés par au moins un pion d'indexage apte à supprimer un degré de mobilité et deux équerres aptes à supprimer deux degrés de mobilité des cadres avant et/ou arrière par rapport à l'ensemble formé par le pavillon et la structure inférieure. En d'autres termes, une liaison est réalisée entre les cadres avant et/ou arrière et l'ensemble formé par le pavillon et la structure inférieure. Les trois degrés de mobilité supprimés sont alors obtenus au moyen d'un pion d'indexage solidarisé à l'ensemble formé par le pavillon et la structure inférieure et coopérant avec un trou de forme oblongue ménagé dans l'un des cadres avant et/ou arrière ou dans une pièce rapportée sur l'un des cadres avant et/ou arrière. Cette forme oblongue permet de supprimer uniquement un degré de mobilité dans la direction perpendiculaire à l'orientation allongée du trou. Par ailleurs, la suppression des deux autres degrés de mobilité est obtenue en positionnant des équerres de façon à empêcher tout déplacement des cadres par rapport à l'ensemble formé par le pavillon et la structure inférieure. Les deux équerres sont donc orientées de manière perpendiculaire l'une par rapport à l'autre pour supprimer tout déplacement dans des plans sensiblement verticaux et horizontaux. En pratique, la structure inférieure peut être formée par une pièce monolithique moulée et réalisée dans un alliage d'aluminium. Ainsi, cette structure présente une masse et un volume peu importants et les dispersions géométriques engendrées par le procédé de moulage peuvent être limitées. En effet, cette conception du châssis par l'assemblage de plusieurs modules indépendants permet de réduire les dispersions géométriques de chacune des pièces le constituant. Selon un mode de réalisation particulier, le pavillon peut comporter une ossature tubulaire métallique sur laquelle est rapporté un habillage en matériau composite. En effet, une telle structure permet de présenter une résistance très importante grâce à l'ossature tubulaire métallique, tandis que l'utilisation d'un matériau composite permet de réaliser des formes complexes, de manière à définir directement un élément de carrosserie extérieur ou à servir de support à des éléments de carrosserie. Avantageusement, les cadres avant et/ou arrière peuvent être chacun formés par une pièce monolithique moulée et réalisée dans un matériau composite. A titre d'exemple, une résine polyester à forte densité de charges minérales et de fibres de verre longues, tel que le matériau désigné par les initiales S.M.C. pour Sheet Moulding Compound . DESCRIPTION SOMMAIRE DES FIGURES La manière de réaliser l'invention ainsi que les avantages qui en découlent ressortiront bien de la description du mode de réalisation qui suit, donné à titre indicatif et non limitatif, à l'appui des figures annexées dans lesquelles : - la Figure 1 est une vue en perspective d'une structure de carrosserie de véhicule automobile conforme à l'invention ; - les Figures 2 à 5 sont des figures en perspective selon plusieurs angles de vue et présentant différentes pièces constituant une telle structure de carrosserie ; - les Figures 6 à 8 sont des vues de dessus d'un tel véhicule équipé de la structure de carrosserie conforme à l'invention. MANIERE DE REALISER L'INVENTION Comme déjà évoqué, l'invention concerne une structure de carrosserie de véhicule automobile. Tel que représenté à la figure 1, une telle structure de carrosserie (1) présente une structure inférieure (2) sur laquelle est rapporté un pavillon (5). Cet ensemble permet alors de servir de support à des cadres avant (3) et arrière (4) indexés en position sur cet ensemble. Tel que représenté à la figure 2, la structure inférieure (2) peut recevoir des premiers moyens d'indexage représentés sous la forme de deux pions d'indexage (8) et de quatre appuis (9) aptes à indexer en position le pavillon (5) par rapport à cette structure inférieure (2). Ces premiers moyens d'indexage (8,9) sont donc positionnés et réglés au moyen d'un gabarit, non représenté, permettant d'automatiser le positionnement des pions d'indexage (8) en fonction de la géométrie spécifique de la structure inférieure (2). Tel que représenté à la figure 3, la structure inférieure (2) peut également comporter des équerres (10) permettant de supprimer une liberté de mouvement des cadres avant ou arrière par rapport à l'ensemble formé par la structure inférieure (2) et le pavillon (5). 6 Tel que représenté à la figure 4, le pavillon (5) est positionné sur la structure inférieure (2) au moyen de deux pions d'indexage (8,18) apte à supprimer deux degrés de mobilité dans un plan sensiblement horizontal. Ces pions d'indexage (8, 18) peuvent également être utilisés pour positionner le cadre avant et arrière sur l'ensemble formé par la structure inférieure (2) et le pavillon (5). Dans un mode de réalisation particulier, ces pions d'indexage (8, 18) permettent de supprimer un seul degré de mobilité du cadre avant selon une direction perpendiculaire à l'axe longitudinal du véhicule. Ainsi, ce pion d'indexage (8) est à la fois un premier moyen d'indexage réglable en position puis solidarisé à la structure (2), et un second moyen d'indexage qui peut être considéré comme fixe et solidarisé au pavillon (5). Tel que représenté à la figure 5, le pavillon (5) peut également comporter un pion d'indexage (18) agencé à proximité d'une ouverture arrière de manière à indexer en position le cadre arrière (4) du châssis (1). Dans ce cas, ce pion d'indexage (18) peut également être à la fois un premier et second moyen d'indexage permettant d'une part, d'indexer le pavillon (5) par rapport à la structure inférieure (2), et d'autre part, le cadre arrière (4) par rapport à l'ensemble formé par la structure inférieure (2) et le pavillon (5). De nombreuses variantes de châssis présentant une structure modulaire peuvent ainsi être réalisées, et notamment celles décrites aux figures 6 à 8. En effet, tel que représenté à la figure 6, le pavillon (5) peut comporter des seconds moyens d'indexage (28) permettant d'indexer le cadre avant (3) par rapport au pavillon (5). Dans ce cas, ces sous-ensembles peuvent être assemblés préalablement à leur mise en position sur la structure inférieure (2). Le cadre arrière (4) est, quant à lui, indexé par rapport à la structure inférieure (2) et donc totalement indépendant du positionnement du pavillon (5) sur la structure inférieure (2). De cette manière, il peut être rapporté sur la structure inférieure (2) préalablement ou postérieurement par rapport à l'ensemble comprenant le pavillon (5) et le cadre avant (3). De manière analogue, et tel que représenté à la figure 7, le cadre arrière (4) peut être indexé sur le pavillon (5) au moyen de seconds moyens d'indexage (38). Dans ce cas, le cadre avant (3) est alors directement indexé sur la structure inférieure (2). Enfin, et tel que représenté à la figure 8, les cadres avant (3) et arrière (4) peuvent être tous deux indexés par rapport au pavillon (5) par l'intermédiaire des seconds moyens d'indexage (28,38). Il ressort de ce qui précède qu'un véhicule automobile conforme à l'invention 10 présente de multiples avantages et notamment : il permet de rendre modulaire la structure du châssis et facilite la mise en position d'accessoires; il permet l'utilisation de matériaux présentant des caractéristiques de résistance ou de déformation différentes de manière à améliorer la sécurité du véhicule ; 15 il permet de réduire les opérations de réglage et d'usinage visant à ajuster le positionnement des différents éléments de carrosserie les uns par rapport aux autres. REVENDICATIONS1. Véhicule automobile comportant un châssis (1) sur lequel une pluralité d'éléments de carrosserie extérieurs est rapportée caractérisé en ce que ledit châssis (1) comporte : une structure inférieure (2) apte à recevoir des premiers moyens d'indexage réglables en position par rapport à ladite structure (2) ; un pavillon (5) indexé en position sur ladite structure inférieure (2) grâce auxdits premiers moyens d'indexage réglables ; des cadres avant (3) et arrière (4) indexés en position sur l'un des éléments de l'ensemble formé par ladite plateforme inférieure (2) et ledit pavillon (5). 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit pavillon (5) comporte des seconds moyens d'indexage aptes à indexer en position l'un au moins desdits cadres avant (3) et/ou arrière (4) sur l'un des éléments de l'ensemble formé par ladite plateforme inférieure (2) et ledit pavillon (5). 3. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens d'indexage sont fixes par rapport au pavillon (5). 4. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'au moins une partie desdits seconds moyens d'indexage est formée par une partie desdits premiers moyens d'indexage. 5. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que lesdits premiers moyens d'indexage sont formés par au moins un pion d'indexage (8, 18) apte à supprimer deux degrés de mobilité et au moins une équerre (9) apte à supprimer un troisième degré de mobilité du pavillon (5) par rapport à ladite structure inférieure (2). 6. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits seconds moyens d'indexage sont formés par au moins un pion d'indexage (8, 18) apte à supprimer un degré de mobilité et deux équerres (10) aptes à supprimer deux degrés de 30mobilité des cadres avant (3) et/ou arrière (4) par rapport à l'ensemble formé par ledit pavillon (5) et ladite structure inférieure (2). 7. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure 5 inférieure (2) est formée par une pièce monolithique moulée et réalisée dans un alliage d'aluminium. 8. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le pavillon (5) comporte une ossature tubulaire métallique sur laquelle est rapporté un 10 habillage en matériau composite. 9. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cadres avant (3) et arrière (4) sont chacun formés par une pièce monolithique moulée et réalisée dans un matériau composite. 15