Brevet FR2985711A1 — publié le 20130719

Structure de caisse d'un véhicule automobile L'invention concerne une structure de caisse d'un véhicule automobile et, plus particulièrement, une partie arrière de la structure de caisse d'un véhicule automobile pourvu d'un volet arrière de type hayon. Cette partie arrière de la structure de caisse comprend une partie annulaire, dont la forme précise est déterminée par l'ouverture à l'arrière du véhicule automobile. L'ensemble d'éléments de la structure de caisse formant cette partie annulaire comprend classiquement au moins une traverse arrière de pavillon, deux gouttières de l'aile arrière respectivement droite et gauche et un ensemble de jupe arrière comprenant une doublure de jupe arrière centrale. Cette partie arrière de la structure de caisse comprend en outre pour chaque côté, respectivement pour le côté droit et le côté gauche de la structure de caisse, une zone de custode pourvue d'une doublure pour la partie inférieure de la zone de custode, cette doublure pour la partie inférieure de la zone de custode est liée à un élément de passage de roue arrière de la structure de caisse et vient, au moins en partie, recouvrir la doublure de jupe arrière centrale. Selon cet agencement de la partie arrière de la structure de caisse, la partie annulaire joue un rôle essentiel de rigidification de la structure de caisse afin de rendre les différentes parties de la structure de caisse résistantes vis-à-vis des contraintes statiques et dynamiques auxquelles le véhicule est exposé. Il est en outre particulièrement souhaitable d'améliorer le comportement dynamique du véhicule automobile. Pour ce faire, il convient classiquement d'augmenter la fréquence du mode propre de torsion dynamique du véhicule. En effet, une structure de caisse est caractérisée par une infinité de modes propres, chacun étant notamment caractérisé par une fréquence propre exprimée en Hertz, parmi lesquels le mode de torsion de caisse. Ce mode participe directement au comportement dynamique du véhicule et, en 30 particulier, au confort vibratoire. Le mode de torsion est notamment responsable de la nuisance acoustique en régime ralenti du moteur. Il convient d'augmenter la fréquence de ce mode propre le plus possible afin de faire découpler cette fréquence avec le régime ralenti du moteur et ainsi garantir un niveau correct de confort vibratoire pour le véhicule. Or, pour augmenter la fréquence du mode de torsion, il faut augmenter la raideur de la caisse. Toutefois, il est souhaitable que cet apport de raideur soit effectué tout en limitant l'apport de masse. Aussi, un but de l'invention est d'améliorer la raideur de la structure de 5 caisse d'un véhicule automobile de manière à augmenter la fréquence du mode propre de torsion du véhicule automobile, sans pour autant augmenter notablement la masse de la structure de caisse. Le but de l'invention est atteint grâce à une structure de caisse d'un véhicule automobile muni d'un volet arrière de type hayon, comprenant une 10 partie annulaire constituée au moins par une traverse arrière de pavillon, deux gouttières d'aile arrière respectivement droite et gauche et un ensemble de jupe arrière comprenant une doublure de jupe arrière centrale, ladite structure comprenant en outre respectivement pour chaque côté droit et gauche de la structure de caisse une zone de custode pourvue d'une doublure pour la partie 15 inférieure de la zone de custode liée à un élément de passage de roue arrière de la structure de caisse par des points de jonction et présentant une portion de recouvrement venant, au moins en partie, recouvrir ladite doublure de jupe arrière centrale. Conformément à l'invention, la structure de caisse comprend, pour 20 chaque zone de custode, un élément de renfort fixé sur la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode entre ladite portion de recouvrement et lesdits points de jonction avec ledit élément de passage de roue arrière. Avantageusement, ledit élément de renfort est disposé en regard d'une surface de raccordement de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone 25 de custode raccordant deux surfaces de ladite doublure formant un angle saillant. Selon un mode de réalisation, ledit élément de renfort est plaqué contre ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode de sorte à épouser ladite surface de raccordement de ladite doublure. 30 Selon un autre mode de réalisation préférentiel, ledit élément de renfort présente deux ailes à section à angle droit dont les extrémités sont fixées de part et d'autre de ladite surface de raccordement de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode de manière à délimiter un corps creux en regard de ladite surface de raccordement. De préférence, ladite section à angle droit peut former un carré d'au moins 20 mm de côté. Avantageusement, ledit élément de renfort peut être configuré de manière à s'étendre sur toute la longueur de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode comprise entre ladite portion de recouvrement avec ladite doublure de jupe arrière centrale et lesdits points de jonction avec ledit élément de passage de roue arrière. Ledit élément de renfort peut être fixé sur ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode par une pluralité de points de soudure. De préférence, ledit élément de renfort peut présenter une épaisseur comprise entre 1,4 mm et 1,7 mm. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront clairement de la description qui en est faite ci-après, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Figure 1 montre la partie arrière droite et gauche d'une structure de caisse d'un véhicule automobile avec un élément de renfort conforme à l'invention; et - la Figure 2 montre une vue de détail de la zone d'implantation de l'élément de renfort conforme à l'invention au niveau de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche, ainsi qu'une vue en coupe de cette zone d'implantation. La figure 1 montre une représentation partielle de la partie arrière d'une structure de caisse selon deux vues disposées côte à côte et représentant respectivement cette partie arrière pour le côté gauche et le côté droit du véhicule automobile, vue par l'arrière de celui-ci. La partie annulaire de la structure de caisse dont la forme générale est définie par l'ouverture à l'arrière du véhicule automobile ayant un volet arrière de type hayon et qui participe à la rigidité de la structure comprend notamment, en plus de la traverse arrière de pavillon non représentée sur la figure 1, une gouttière d'aile arrière gauche 1G et une gouttière d'aile arrière droite 1D et un ensemble de jupe arrière dont la doublure de jupe arrière centrale 2 est visible à la figure 1. La structure de caisse comprend encore pour chaque côté gauche et droit du véhicule une zone de custode munie d'une doublure respectivement 3G et 3D pour la partie inférieure respective des zones de custode gauche et droite et des éléments formant côté de caisse, respectivement 4G et 4D. Cette partie arrière de la structure de caisse comprend également des logements 5G et 5D respectivement pour les feux arrière gauche et droit du véhicule automobile. Cette partie arrière de la structure de caisse comprend encore d'autres éléments qui participent à la rigidité de la structure mais qui ne sont pas représentés sur la figure 1 à des fins de clarté. Chacune des doublures 3G, 3D, pour la partie inférieure respective des zones de custode gauche et droite, est prévue pour rejoindre la doublure de jupe centrale arrière 2. Ainsi, chaque doublure 3G, 3D, pour la partie inférieure respective des zones de custode gauche et droite, comprend une portion de recouvrement 31G, 31D, destinée à venir recouvrir la doublure de jupe arrière centrale 2, de manière à y être raccordée par soudage par exemple. Chaque doublure 3G, 3D, pour la partie inférieure respective des zones de custode gauche et droite, comprend également une zone de liaison 32G, 32D, par l'intermédiaire de laquelle elle est destinée à être liée à un élément de passage de roue arrière, respectivement gauche et droite, de la structure de caisse par des points de jonction 33, formant par exemple une liaison soudée entre la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode et l'élément de passage de roue arrière correspondant. Il a pu être constaté que la zone de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode se situant entre la portion de recouvrement avec la doublure de jupe centrale arrière et la zone de liaison avec l'élément de passage de roue arrière de la structure de caisse constituait une partie « molle » de la structure, c'est-à-dire impropre à reprendre correctement les efforts de torsion. Cette zone est identifiée par la référence 34 au niveau de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode droite sur la vue de la figure 1 correspondant au côté droit du véhicule et se présente de manière analogue au niveau de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche. Aussi, conformément à l'invention, la raideur nécessaire à l'augmentation de la fréquence du mode propre de torsion est obtenue en renforçant spécifiquement cette zone très localisée au niveau des doublures pour la partie inférieure respective des zones de custode gauche et droite. 2 9 8 5 7 1 1 5 Pour ce faire, selon l'invention, la structure de caisse comprend, pour chaque zone de custode, respectivement gauche et droite, un élément de renfort 6G, respectivement 6D, fixé sur la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode, entre la portion de recouvrement 31G, respectivement 5 31 D, et la zone de liaison 32G, respectivement 32D, formée par les points de jonction 33 avec l'élément de passage de roue arrière correspondant de la structure de caisse. Cet élément de renfort 6G, 6D, est de préférence en acier et est par exemple soudé sur la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode par l'intermédiaire d'une pluralité de points de soudure 61. De 10 préférence, l'élément de renfort est configuré de manière à s'étendre sur toute la longueur de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode correspondante, qui est comprise entre la portion de recouvrement avec la doublure de jupe arrière centrale et les points de jonction avec l'élément de passage de roue arrière correspondante. L'élément de renfort présente par 15 exemple une longueur d'environ 200 mm. Par ailleurs, l'élément de renfort présente une épaisseur comprise par exemple entre 1,4 mm et 1,7 mm. La figure 2 illustre une vue de détail en coupe de la zone d'implantation de l'élément de renfort 6G au niveau de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G. La disposition qui en découle s'applique de 20 manière analogue pour le côté droit du véhicule. Ainsi, bien que l'élément de renfort selon l'invention soit représenté apparent à des fins de clarté sur les différentes vues arrières du véhicule illustrées aux figures 1 et 2, la vue de détail en coupe de la figure 2 montre que cet élément de renfort est disposé à l'intérieur du corps creux de jupe 7 et plus précisément dans l'espace entre la 25 doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G et la doublure de jupe latérale 21. L'élément de renfort 6G est plus précisément disposé de manière à recouvrir l'angle saillant formé par la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G, afin d'apporter de la raideur au niveau de cet 30 angle. Pour ce faire, l'élément de renfort 6G est disposé en regard d'une surface de raccordement 35G de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G, raccordant les deux surfaces 36G et 37G de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G formant 2 9 8 5 7 1 1 6 l'angle saillant destiné à être recouvert par l'élément de renfort conforme à l'invention. Selon un mode de réalisation, non illustré, l'élément de renfort est configuré pour être plaqué contre la doublure pour la partie inférieure de la 5 zone de custode, de sorte à venir épouser la surface de raccordement au niveau de l'angle saillant formé par la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode. Toutefois, pour des raisons de corrosion, on privilégie un autre mode de réalisation correspondant à celui illustré en figure 2. Selon cet autre mode de 10 réalisation, l'élément de renfort 6G comprend deux ailes 61G, 62G à section à angle droit dont les extrémités sont fixées de part et d'autre de la surface de raccordement 35G de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G. De cette manière, l'élément de renfort 6G est décollé de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode et constitue lui-même 15 un corps creux à l'intérieur du corps creux de jupe 7, en regard de la surface de raccordement 35G de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode gauche 3G. La section à angle droit de l'élément de renfort forme par exemple un carré d'au moins 20 mm de côté, de préférence 25 mm. L'élément de renfort conforme à l'invention procure un renforcement très 20 local et très performant en permettant avantageusement de bloquer la flexion et le pompage en X de de la doublure pour la partie inférieure de la zone de custode, en particulier au niveau des doublures de jupe latérale, ce qui permet d'élever notablement la fréquence du mode propre de torsion de la structure de caisse du véhicule automobile. Ainsi, l'élément de renfort conforme à l'invention 25 procure un gain pour la fréquence du mode propre de torsion d'environ 1,5 Hz, pour une masse supplémentaire ajoutée au véhicule limitée à seulement 400 à 700 g, selon les caractéristiques de matière et dimensionnelles énoncées plus haut. 30 REVENDICATIONS1. Structure de caisse d'un véhicule automobile muni d'un volet arrière de type hayon, comprenant une partie annulaire constituée au moins par une traverse arrière de pavillon, deux gouttières d'aile arrière (1G, 1D) respectivement droite et gauche et un ensemble de jupe arrière comprenant une doublure de jupe arrière centrale (2), ladite structure comprenant en outre respectivement pour chaque côté droit et gauche de la structure de caisse une zone de custode pourvue d'une doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G, 3D) liée à un élément de passage de roue arrière de la structure de caisse par des points de jonction (33) et présentant une portion de recouvrement (31G, 31D) venant, au moins en partie, recouvrir ladite doublure de jupe arrière centrale (2), caractérisée en ce qu'elle comprend, pour chaque zone de custode, un élément de renfort (6G, 6D) fixé sur ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G, 3D) entre ladite portion de recouvrement (31G, 31D) et lesdits points de jonction (33) avec ledit élément de passage de roue arrière. 2. Structure de caisse selon la revendication 1, caractérisée en ce ledit élément de renfort (6G) est disposé en regard d'une surface de raccordement (35G) de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G) raccordant deux surfaces (36G, 37G) de ladite doublure (3G) formant un angle saillant. 3. Structure de caisse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément de renfort (6G) est plaqué contre ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G) de sorte à épouser ladite surface de raccordement (35G) de ladite doublure (3G). 4. Structure de caisse selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit élément de renfort (6G) présente deux ailes (61G, 62G) à section à angle droit dont les extrémités sont fixées de part et d'autre de ladite surface de raccordement (35G) de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G) de manière à délimiter un corps creux en regard de ladite surface de raccordement (35G). 5. Structure de caisse selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite section à angle droit forme un carré d'au moins 20 mm de côté. 6. Structure de caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément de renfort (6G, 6D) est configuré de manière à s'étendre sur toute la longueur de ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G, 3D) comprise entre ladite portion de recouvrement (31G, 31 D) avec ladite doublure de jupe arrière centrale (2) et lesdits points de jonction (33) avec ledit élément de passage de roue arrière. 7. Structure de caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément de renfort (6G, 6D) est fixé sur ladite doublure pour la partie inférieure de la zone de custode (3G, 3D) par une pluralité de points de soudure (61). 8. Structure de caisse selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ledit élément de renfort (6G, 6D) présente une épaisseur comprise entre 1,4 mm et 1,7 mm.15