Brevet FR3009708A1 — publié le 20150220

"SOUS-ENSEMBLE DE COTE DE CAISSE DE VEHICULE" [0001] La présente invention est relative à un sous-ensemble de côté de caisse de véhicule comprenant un longeron inférieur de bas de caisse, un montant de pied milieu et un montant de pied avant. [0002] Ce genre de sous-ensemble est connu du document W02004024539 dans lequel divers types de structures associées sont divulguées par constituer la caisse d'un véhicule. Cette caisse est relativement complexe et n'est pas particulièrement flexible pour permettre une utilisation de structures communes pour des véhicules différents sur la base d'une même plate-forme. [0003] La présente invention a notamment pour but de remédier aux inconvénients de l'art antérieur ou à tout le moins de proposer des solutions alternatives à celles qui existent déjà. [0004] A cet effet, l'invention a pour objet un sous-ensemble de côté de caisse de véhicule comprenant un longeron inférieur de bas de caisse, un montant de pied milieu et un montant de pied avant. Le longeron inférieur de bas de caisse, le montant de pied milieu et le montant de pied avant comprennent des profilés métalliques qui déterminent une structure externe de côté de caisse et qui sont logés dans des cavités d'un panneau de doublure intérieure de caisse. [0005] Dans divers modes de réalisation du sous-ensemble selon l'invention, on peut éventuellement avoir recours en outre à l'une et/ou à l'autre des dispositions suivantes : les profilés métalliques sont tubulaires ; les profilés sont à base d'alliage d'aluminium ; les profilés métalliques sont logés dans des cavités d'un panneau extérieur de carrosserie et sont localement associés à des inserts à base de matériau polymère qui sont interposés entre lesdits profilés et ledit panneau extérieur ; au moins l'un des inserts est associé à la face extérieure d'au moins l'un des profilés tubulaires et à au moins une face du profilé qui est transversale relativement au plan général de la doublure ; l'insert comprend une structuration en nid d'abeille à alvéoles transversales relativement au plan général de la doublure ; la structuration en nid d'abeille est à alvéoles à section carrée ; les inserts sont collés à leur profilé métallique ; le panneau extérieur est à base de matériau polymère. [0006] Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un sous-ensemble de côté de caisse de véhicule comprenant un longeron inférieur de bas de caisse, un montant de pied milieu et un montant de pied avant. Dans le véhicule, le sous-ensemble est conforme à l'invention en ayant ses profilés métalliques logés dans des cavités d'un panneau extérieur de carrosserie. [0007] D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante de plusieurs modes de réalisation, donnés à titre d'exemples non limitatifs, en regard des dessins joints dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'une structure externe de sous-ensemble selon l'invention de côté de caisse de véhicule à profilé de longeron inférieur de bas de caisse, profilé de montant de pied milieu et profilé de montant de pied avant ; - la figure 2 est une vue en perspective de la structure externe de de la figure 1 en montrant des inserts constituant entretoise tels que supportés par les profilés ; - la figure 3 est une vue en perspective montrant de manière agrandie l'un des inserts à la jonction du longeron inférieur et du montant de pied avant ; - la figure 4 est une vue en perspective montrant de manière agrandie un autre des inserts en haut du montant de pied avant ; - la figure 5 est une vue en perspective montrant de manière agrandie un autre des inserts à la jonction du longeron inférieur et du montant de pied milieu ; - la figure 6 est une vue en perspective montrant la face extérieure d'un panneau de doublure intérieure du sous-ensemble selon l'invention ; - la figure 7 est une vue en perspective montrant la face extérieure d'un panneau extérieur de carrosserie du sous-ensemble selon l'invention ; - la figure 8 est une vue en perspective montrant de son côté extérieur un mode particulier de réalisation de longeron inférieur du sous-ensemble selon l'invention. [0008] Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. En se reportant aux figures, la référence 10 désigne un sous- ensemble selon l'invention de côté de caisse de véhicule. Dans la description qui va suivre, la direction désignée comme longitudinale correspond à l'axe d'avancement du véhicule qui sert ici de référentiel. [0009] La caisse d'un véhicule comporte généralement des côtés de caisses reliés par un plancher et son armature à traverses, une cloison de séparation de l'avant de l'habitacle et du compartiment moteur aussi avec armature de type traverse telle que celle située à la base de l'ouverture de pare-brise et le cas échéant un pavillon et son armature à traverses. [0010] Le véhicule considéré dans la présente description pour l'utilisation de sous-ensembles selon l'invention de côté de caisse est un véhicule léger de loisir ouvert vers le ciel et qui peut comporter des portes de type légères par exemple en étant toilées. Ce véhicule utilise avantageusement un plancher associé à la cloison de séparation avant qui peuvent provenir d'une plate-forme commune pour une famille de véhicule. [0011] Dans le sous ensemble selon l'invention de côté de caisse, un sous ensemble étant utilisé ce chaque côté dans la caisse de véhicule, un panneau de doublure intérieure 12 est de type conformé à partir d'une tôle d'acier. La doublure intérieure 12 peut provenir avantageusement de ladite plate-forme commune pour une famille de véhicule. Le sous ensemble selon l'invention de côté de caisse comprend aussi un panneau extérieur 14 de carrosserie qui est conformé en étant à base de matériau polymère. Le panneau de doublure intérieure 12 est visible à la figure 6. Le panneau extérieur de carrosserie 14 est visible à la figure 7. Dans le sous ensemble selon l'invention de côté de caisse, une structure externe 20 de côté de caisse est interposée entre le panneau extérieur 14 et le panneau extérieur 14 de carrosserie. [0012] La structure externe 20 est visible de la figure 1 à la figure 5 qui sont plus ou moins détaillées ou schématiques. Dans la famille de véhicule utilisant la plate-forme commune, le véhicule utilisant les sous-ensembles selon l'invention a ses panneaux extérieurs qui sont spécifiques. Ce véhicule est dédié aux loisirs dans des régions au climat ensoleillé et les sous-ensembles selon l'invention permettent que le véhicule soit allégé par rapport à d'autres dans la gamme, en particulier en étant allégé par rapport à ce que pourrait être un luxueux cabriolet. [0013] La doublure intérieure 12 détermine des cavités pour loger au moins partiellement dans la direction transversale la structure externe 20. Les cavités sont reliées entre elles et ouvertes vers l'extérieur. Il s'agit d'une cavité avant 12V de montant de pied avant, d'une cavité inférieure 12F de longeron et d'une cavité arrière 12R associée en particulier au pied milieu de la caisse et à l'avant de l'aile arrière du véhicule. [0014] La structure externe 20 est bien particulière pour que le véhicule de loisir soit léger et puisse être également résistant en ce qui concerne la sécurité passive. Pour décrire cette structure 20, le sous-ensemble de caisse 10 de véhicule est considéré sur la base de son longeron inférieur de bas de caisse, son montant de pied milieu et son montant de pied avant. Dans la structure externe de côté de caisse 20, le longeron inférieur de bas de caisse, le montant de pied milieu et le montant de pied avant comprennent des profilés métalliques qui sont par exemple à base d'alliage d'aluminium. La structure externe 20 comprend principalement un profilé de pied avant 22, un profilé de longeron 24 et un profilé de pied milieu 26 qui sont logés dans les cavités correspondantes 12V, 12F et 12R du même nom de la doublure intérieure de caisse. [0015] Le profilé de pied avant 22 est sensiblement vertical et il est situé à l'extrémité avant du profilé de longeron 24, au-dessus de ce dernier. Dans l'exemple de réalisation considéré, le profilé de pied avant 22 est tubulaire à section rectangulaire de côté longitudinal de 105 millimètres et de côté transversal de 75 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 2 millimètres. [0016] A proximité de son extrémité supérieure, sur environ un tiers de sa hauteur, le profilé sensiblement vertical de pied avant 22 est associé à un contrefort avant 32 comprenant une poutrelle horizontale 32H orientée sensiblement horizontalement vers l'avant pour être raccordée à transmission d'effort avec un longeron avant de côté de compartiment moteur de la caisse. Cette poutrelle 32H est sensiblement au trois-quarts de la hauteur du pied avant. Le contrefort avant 32 comprend aussi un étais 32T qui est incliné du haut vers le bas à partir de l'extrémité avant de ladite poutrelle horizontale. Les profilés du contrefort avant 32 sont tubulaires à section carrée de côté 70 millimètres, dont l'épaisseur de la paroi est de 1,5 millimètre. [0017] Le profilé de longeron 24 est également tubulaire en ayant un tube périphérique 24P et une cloison médiane 24M sensiblement horizontale sensiblement à mi-hauteur à l'intérieur du tube périphérique. Ce dernier est à section carrée de côté 70 millimètres, dont l'épaisseur de la paroi est de 2,5 millimètres. Entre le profilé de longeron 24 et le profilé vertical de pied avant 22, se situe une jambe de force avant 35 inclinée sensiblement à 30 degrés par rapport à la verticale, du haut vers l'arrière. Cette jambe de force avant 35 est tubulaire à section rectangulaire de côté longitudinal de 40 millimètres et de côté transversal de 45 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 1,5 millimètre. [0018] Le profilé de pied milieu 26 est sensiblement vertical et il est situé à proximité de l'extrémité arrière du profilé de longeron 24, au-dessus de ce dernier. Il est par exemple situé, dans le cas d'un véhicule à deux portes avant et sans porte arrière, au niveau du quart arrière du profilé de longeron. Dans l'exemple de réalisation considéré, le profilé de pied avant 22 est tubulaire à section rectangulaire de côté longitudinal de 100 millimètres et de côté transversal de 60 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 2 millimètres. [0019] Entre le profilé de longeron 24 et le profilé vertical de pied milieu 26, se situe une jambe de force arrière 37 inclinée sensiblement à 45 degrés par rapport à la verticale. Cette jambe de force arrière 37 est tubulaire à section rectangulaire de côté longitudinal de 40 millimètres et de côté transversal de 45 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 1,5 millimètre. [0020] A proximité de son extrémité supérieure, le profilé sensiblement vertical de pied milieu 26 est associé à une poutre supérieure d'aile arrière 42 qui s'étend sensiblement horizontalement vers l'arrière à partir du dessus de ladite extrémité supérieure du profilé de pied milieu. La poutre supérieure d'aile arrière 42 est tubulaire à section rectangulaire de côté vertical de 60 millimètres et de côté transversal de 65 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 1,5 millimètre. Entre la base du profilé vertical de pied milieu 26 et la poutre supérieure d'aile arrière 42 se situe une poutre diagonale d'aile arrière 43 inclinée sensiblement à 45 degrés par rapport à la verticale. Le raccordement de la poutre diagonale d'aile arrière 43 avec la face inférieure de la poutre supérieure d'aile arrière 42 est sensiblement à mi longueur de cette dernière poutre. Cette poutre diagonale d'aile arrière 43 est tubulaire à section rectangulaire de côté longitudinal de 40 millimètres et de côté transversal de 45 millimètres. L'épaisseur de la paroi du tube est de 1,5 millimètre. Le profilé vertical de pied milieu 26, la poutre supérieure d'aile arrière 42 et la poutre diagonale d'aile arrière 43 constituent une ossature arrière de la structure interne de côté de caisse. [0021] Les profilés ont, dans l'exemple représenté, leurs faces côté intérieur du véhicule qui affleurent entre elles, en association avec la doublure. Les différences de dimensions transversales créent des saillies et des retraits de côté extérieur du véhicule. [0022] Les profilés métalliques sont localement associés à des inserts 50 à base de matériau polymère qui sont interposés entre lesdits profilés et le panneau extérieur 14 de carrosserie. Dans le mode de réalisation du sous ensemble tel que représenté aux figures, il y a cinq inserts. Chaque insert comprend une structuration en nid d'abeille à alvéoles 51 qui sont transversales relativement au plan général de la doublure intérieure de caisse. Chaque alvéole 51 est à section carrée. Les inserts sont par exemple collés à leur profilé métallique. [0023] Tous les inserts 50 sont associés au moins à la face extérieure d'au moins l'un des profilés tubulaires auxquels ils correspondent. Au moins l'un des inserts est également associé à au moins une face transversale du profilé correspondant, en considérant le plan général de la doublure comme étant sensiblement verticale et longitudinal. Il y a deux inserts 50 ayant cette association avec une face transversale. [0024] L'un de ces inserts, dont la face extérieure est référencée 50A, est plus particulièrement représenté à la figure 3. Cet insert est à la jonction du profilé de longeron 24, du profilé de pied avant 22 et de la jambe de force avant 35. Cet insert qualifié d'insert inférieur avant comprend une paroi inférieure 52 accolée à la face inférieure du profilé de pied longeron 24 et une paroi supérieure accolée à la face supérieure du profilé de pied longeron, cette paroi supérieure étant interrompue au niveau du profilé de pied avant 22 et de la jambe de force avant. [0025] L'autre de ces inserts, dont la face extérieure est référencée 50B, est plus particulièrement représenté à la figure 5. Cet insert est à la jonction du profilé de longeron 24, du profilé de pied milieu 26 et de la poutre diagonale d'aile arrière 43. Cet insert qualifié d'insert inférieur arrière comprend une paroi inférieure accolée à la face inférieure du profilé de pied longeron 24 et renforts de coin 54 associés tant aux faces verticales longitudinales qu'à une partie des faces transversales des profilés. En effet, le profilé de longeron 24 est transversalement saillant vers l'extérieur par rapport aux autres profilés considérés à cette jonction. [0026] Un insert 50 à simple bloc à structuration en nid d'abeille, dont la face extérieure est référencée 50C à la figure 3, est accolé au bas du profilé de pied avant 22 à hauteur du raccordement de la jambe de force avant 35. Un autre insert 50 à simple bloc, dont la face extérieure est référencée 50D à la figure 4, est accolé au haut du profilé de pied avant 22 sensiblement à hauteur du raccordement de la poutrelle horizontale 32H du contrefort avant. Le dernier insert 50 à simple bloc, dont la face extérieure est référencée 50G à la figure 2, est accolé à la poutre supérieure d'aile arrière 42 au-dessus du profilé de pied milieu 26. Tous ces inserts permettent de combler l'espace libre résultant des galbes du panneau extérieure 14 de carrosserie au regard de la structure externe 20 de côté de caisse. [0027] La fixation de la structure externe 20 au panneau de doublure est par exemple effectuée par l'utilisation de vis auto taraudeuses, à divers points 20V schématisés à la figure 6 par des ronds. Ces points sont ceux qui sont existants lors de l'utilisation la doublure dans d'autres modèles de véhicule utilisant la même plate-forme de base. Les vis auto taraudeuses s'ancrent facilement dans les profilés qui sont à base d'alliage d'aluminium. Par ailleurs, les inserts 50 servent à lier le panneau extérieur 14 à la structure externe 20 de côté de caisse en rattrapant les jeux de galbes résultant de la forme de la carrosserie. Les inserts sont par exemple collés tant au panneau extérieur 14 qu'à la structure externe 20 de côté de caisse, un emboîtement des inserts inférieurs étant en outre possible relativement à ladite structure. La structuration en nid d'abeille permet un allègement des inserts au autorisent de l'absorption d'énergie en cas de choc latéral, en particulier lors de petits chocs localisés au niveau du longeron. [0028] A la figure 8, est montré de son côté extérieur un mode particulier de réalisation de profilé de longeron inférieur 24 qui est particulier en étant biseauté à ses coins inférieurs à l'avant et à l'arrière. A cette figure, le tube périphérique 24P et la cloison médiane 24M sont bien visibles en grand. En outre, un rebord inférieur 64F et un rebord supérieur 64S sont aménagés côté intérieur pour rivetage dans les cavités du panneau de doublure 12, ce rivetage permettant la fixation de la structure externe 20 en remplacement ou en complément du vissage de fixation. [0029] Avantageusement, le sous ensemble selon l'invention permet la construction d'un véhicule de loisir sans concevoir totalement une nouvelle caisse, par adaptation judicieuse d'un côté de caisse commun avec d'autres véhicules dans une gamme. Les caractéristiques de sécurité passive sont conservées avec les profilés et la carrosserie peut être à base de polymère alors que la plate-forme est métallique. L'allègement du véhicule de loisir est appréciable. Les inserts sont avantageux pour s'adapter aux contraintes de galbes variés de la carrosserie. [0030] Avantageusement, la caisse de véhicule comportant des sous-ensembles selon l'invention peut avoir une pluralité de matériaux différents, sans préjudice aux qualités de sécurité passive mais à l'avantage de la masse du véhicule en incluant des matériaux polymères.10 REVENDICATIONS1. Sous-ensemble de côté de caisse de véhicule comprenant un longeron inférieur de bas de caisse, un montant de pied milieu et un montant de pied avant, caractérisé en ce que le longeron inférieur (24) de bas de caisse, le montant de pied milieu (26) et le montant de pied avant (22) comprennent des profilés métalliques qui déterminent une structure externe de côté de caisse (20) et qui sont logés dans des cavités (12F, 12R, 12V) d'un panneau de doublure intérieure (12) de caisse. 2. Sous-ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les profilés métalliques (22, 24, 26) sont tubulaires. 3. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les profilés (22, 24, 26) sont à base d'alliage d'aluminium. 4. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les profilés métalliques (22, 24, 26) sont logés dans des cavités d'un panneau extérieur (14) de carrosserie et sont localement associés à des inserts (50) à base de matériau polymère qui sont interposés entre lesdits profilés et ledit panneau extérieur. 5. Sous-ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'au moins l'un des inserts (50, 50A, 50B) est associé à la face extérieure d'au moins l'un des profilés tubulaires (22, 24, 26) et à au moins une face du profilé qui est transversale relativement au plan général de la doublure. 6. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que l'insert (50, 50A, 50B) comprend une structuration en nid d'abeille à alvéoles (51) transversales relativement au plan général de la doublure. 7. Sous-ensemble selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la structuration en nid d'abeille est à alvéoles (51) à section carrée. 8. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que les inserts (50) sont collés à leur profilé métallique. 9. Sous-ensemble selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisé en ce que le panneau extérieur (14) est à base de matériau polymère. 10. Véhicule automobile comportant un sous-ensemble de côté de caisse de véhicule comprenant un longeron inférieur de bas de caisse, un montant de pied milieu et un montant de pied avant, caractérisé en ce que le sous-ensemble est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes en ayant ses profilés métalliques (22, 24, 26) logés dans des cavités d'un panneau extérieur de carrosserie.