Brevet FR3047221A1 — publié le 20170804

CAISSE DE VEHICULE A PAVILLON RENFORCE [0001] L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles. L'invention concerne, plus précisément, les véhicules automobiles dont la caisse comprend un pavillon à toit panoramique, ouvrant ou fixe, un toit panoramique s'étendant sur la plus grande partie, voire sur la quasi-totalité du toit. [0002] Le document US 9180917 décrit un exemple de toit ouvrant panoramique, comprenant un cadre pour supporter un élément de vitrage, le cadre étant solidaire de la caisse du véhicule automobile au moyen d'une armature. [0003] La mise en place d'un toit panoramique peut affecter la raideur de la caisse, et ainsi réduire la rigidité en torsion de cette caisse, dégradant le comportement dynamique du véhicule. [0004] Un objet de l'invention est de proposer une caisse de véhicule palliant ces inconvénients. [0005] Un autre objet de l'invention est de proposer des véhicules automobiles comprenant un toit panoramique, ces véhicules offrant un confort acoustique élevé. [0006] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une structure apte à supporter un toit panoramique, cette structure étant rapportée dans une ouverture d'une caisse de véhicule automobile, l'ouverture étant définie par deux arcs de pavillon s'étendant sensiblement selon un axe longitudinal du véhicule automobile, une traverse avant et une traverse arrière s'étendant sensiblement transversalement à l'axe longitudinal du véhicule automobile, la structure étant munie d'au moins une paire de supports latéraux espacés l'un de l'autre et reliés entre eux par un arceau central, les supports latéraux s'étendant respectivement sensiblement parallèlement aux arcs de pavillon depuis la traverse avant tandis que l'arceau central s'étend sensiblement parallèlement à la traverse arrière, chaque support latéral de la structure comprenant une extension s'étendant depuis l'arceau central et prolongeant le support latéral jusqu'à la traverse arrière. [0007] Avantageusement, une telle structure permet de rigidifier une caisse de véhicule automobile et de limiter les vibrations engendrées par des sollicitations routières, ainsi que les résonnances acoustiques induites par ces vibrations. 3047221 2 [0008] Par ailleurs, avantageusement, la structure confère à la caisse sur laquelle elle est montée une raideur équivalente à la raideur d'une caisse de véhicule non équipé d'un toit panoramique. [0009] L'invention se rapporte, selon un deuxième aspect, à une 5 caisse de véhicule comprenant une structure telle que présentée ci- dessus, les extensions constituant une extrémité des supports latéraux reposant sur la traverse arrière, de sorte à y être solidarisées, les supports reposant à leur extrémité opposée sur la traverse avant, de sorte à y être solidarisées. La fixation des supports latéraux sur la 10 caisse est ainsi effectuée en des zones présentant une rigidité élevée. [0010] Les extensions sont d'une pièce avec les supports et constitués par les extrémités desdits supports s'étendant au-delà de l'arceau central jusqu'à la traverse arrière. [0011] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être 15 prévues, seules ou en combinaison les supports latéraux comprennent un rebord reposant sur les arcs de pavillon ; l'arceau central repose à la fois sur les arcs de pavillon et les supports latéraux ; 20 un toit panoramique est logé dans une première enclave, délimitée par la traverse avant, l'arceau central et les supports latéraux ; le toit panoramique est fixe ou comporte un ouvrant ; la traverse avant est une traverse supérieure de pare-brise ; 25 la traverse arrière est une traverse supérieure de lunette arrière ; la caisse comprend une tôle entre l'arceau central et la traverse arrière. [0012] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant la caisse telle que présentée ci-dessus. 30 [0013] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile 35 (en traits pointillés) comprenant une caisse (en traits gras continus) et un toit panoramique ; 3047221 3 la figure 2 est une vue en perspective éclatée de la caisse de la figure 1 ; la figure 3 est une vue en perspective éclatée d'une partie de la caisse représentée en figure 2 ; 5 la figure 4 est une vue de dessus d'un toit panoramique, selon un mode de réalisation. [0014] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile (en traits pointillés) comprenant une caisse 2 (en traits gras continus) incluant un pavillon 3, un toit 4 panoramique étant aménagé dans ce 10 pavillon 3. [0015] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule, 15 - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. [0016] Dans la suite de la description et en référence au repère 20 défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » font référence à une direction confondue avec l'axe X, les termes « transversal » ou « transversalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » font référence à une direction confondue avec l'axe Z. 25 [0017] Tel qu'illustré, la caisse 2 comprend un bloc avant et un bloc arrière, le bloc avant étant associé à un essieu avant, tandis que le bloc arrière est associé à un essieu arrière, les deux essieux portant les roues 5 du véhicule 1 automobile. Le bloc avant et le bloc arrière sont reliés en partie inférieure de la caisse 2 par un soubassement 6, et 30 latéralement par deux côtés 7 habitacle. Un habitacle 9 est délimité par le bloc avant, le bloc arrière, le soubassement 6, les côtés 7 habitacle et le toit 4 panoramique. Les côtés 7 habitacle comprennent chacun deux ouvertures 10, séparées par un pied 11 milieu, et un arc 12 de pavillon. La caisse 2 comprend une traverse 13 avant et une traverse 35 14 arrière transversales. 3047221 4 [0018] Dans le mode de réalisation représenté, la traverse 13 avant est une traverse supérieure de pare-brise, et la traverse 14 arrière est une traverse supérieure de lunette arrière. [0019] Les arcs 12 de pavillon, les traverses 13,14 avant et arrière 5 définissent ensemble une ouverture 15 recevant notamment le toit 4 panoramique. [0020] Dans le mode de réalisation représenté, le toit 4 panoramique est fixe. Dans d'autres modes de réalisation, non représentés, le toit panoramique comporte un ouvrant. 10 [0021] Le toit 4 panoramique comporte une structure 8 comprenant un arceau 16 central et deux supports 17 latéraux. La structure 8 est fixée sur les arcs 12 de pavillon et les traverse 13, 14 avant et arrière, par exemple par soudage. [0022] Le toit 4 panoramique comprend un élément 18 de vitrage, 15 entouré d'un joint 19 et d'un cadre 20. L'élément 18 de vitrage est en verre minéral ou organique. [0023] Le joint 19 permet d'assurer l'étanchéité du toit 4 panoramique, évitant ainsi toute fuite d'eau à l'intérieur de l'habitacle 9. [0024] Tel qu'illustré sur la figure 3, chaque élément constituant la 20 structure 8 est réalisé à partir d'une tôle métallique emboutie. [0025] Les supports 17 latéraux comprennent un rebord 21, s'étendant avantageusement sur toute la longueur des supports 17 latéraux, et sont ainsi aptes à venir en appui sur les arcs 12 de pavillon. 25 [0026] Chaque support 17 latéral comprend deux extrémités 22, 23, aptes à venir en appui respectivement sur la traverse 13 avant et la traverse 14 arrière. [0027] Une fois que les supports 17 latéraux sont mis en place sur la caisse 2, l'arceau 16 central est installé. L'arceau 16 central comprend 30 des bords 24, aptes à venir en appui sur les supports 17 latéraux pour y être solidarisés. [0028] L'arceau 16 central est disposé entre les traverses 13, 14 avant et arrière, de sorte à former une première enclave 25 et une seconde enclave 26. Dans le mode de réalisation représenté, la 35 première enclave 25 est délimitée par la traverse 13 avant, formant la traverse supérieure de baie de pare-brise, l'arceau 16 central et les 3047221 5 supports 17 latéraux s'étendant depuis la traverse 13 jusqu'à l'arceau 16 central. [0029] Dans le mode de réalisation représenté, la première enclave 25 loge le cadre 20 du toit 4 panoramique. Avantageusement, l'arceau 5 16 central ne s'étend pas sensiblement entre les pieds 11 centraux, e-t mais est placé vers l'arrière de la caisse, par rapport à ces pieds 11 centraux. Ainsi qu'il a été dit précédemment, le toit 4 panoramique peut être fixe ou comporter un ouvrant. [0030] La seconde enclave 26 est délimitée par l'arceau 16 central, 10 la traverse 14 arrière et des extensions 27 des supports 17 latéraux. Ces extensions 27 des supports 17 latéraux prolongent lesdits supports au-delà de l'arceau 6 central et viennent en appui et sont fixées, par exemple par soudage, en partie arrière de la caisse. Une extension 27 peut être d'une pièce avec un support latéral ou être rapporté à 15 l'extrémité d'un tel support entre l'extrémité du support latéral fixée sur l'arceau central et la traverse arrière. [0031] Dans un mode de réalisation, une tôle est placée sur le pavillon de caisse, recouvrant la deuxième enclave 26. [0032] Lors de l'utilisation du véhicule, la caisse 2 se déforme en 20 fonction de sa raideur en torsion, la raideur en torsion s'exprimant en n.m/deg et définissant le couple nécessaire pour faire vriller la caisse 2 d'un degré. Une raideur de caisse trop faible entraine un déplacement des points d'attache des suspensions, modifie la cinématique des suspensions, ces déplacements étant néfastes à la bonne tenue de 25 route d'un véhicule automobile, et pouvant entraîner d'autres effets indésirables, comme des vibrations et des résonances acoustiques. [0033] Avantageusement, la raideur en torsion du véhicule automobile muni d'un toit panoramique et comportant une structure selon l'invention est proche de celle d'un véhicule automobile 30 semblable, mais avec un toit en tôle. En effet, le réglage des trains d'un véhicule automobile est adapté à la raideur en torsion de la caisse, et un seul réglage est ainsi mis en oeuvre pour les véhicules produits, pourvus ou non d'un toit panoramique. [0034] Avantageusement, les supports 17 latéraux créent une 35 structure rigidifiant les arcs 12 de pavillon sur la longueur de la première enclave 25 mais aussi sur la longueur de la seconde enclave 26, grâce aux extensions 27. 3047221 6 [0035] La structure qui vient d'être décrite permet d'augmenter la fréquence propre de torsion dynamique de la caisse, en apportant de la raideur au pavillon de caisse à toit panoramique. [0036] En effet, chaque mode propre d'une caisse présente une 5 déformée modale et une fréquence propre. Le comportement dynamique du véhicule, et en particulier le confort vibratoire, est lié à la torsion de caisse. La structure qui vient d'être décrite augmente la fréquence propre en torsion de la caisse, de l'ordre de quelques Hz, par rapport à un axe longitudinal, sans apport excessif de masse. Le confort 10 acoustique des passagers du véhicule est amélioré. REVENDICATIONS1. Structure (8) apte à supporter un toit (4) panoramique, cette structure (8) étant rapportée dans une ouverture (15) d'une caisse (2) de véhicule (1) automobile, l'ouverture (15) étant définie par deux arcs (12) de pavillon s'étendant sensiblement selon un axe longitudinal du véhicule (1) automobile, une traverse (13) avant et une traverse (14) arrière s'étendant sensiblement transversalement à l'axe longitudinal du véhicule (1) automobile, la structure (8) étant munie d'au moins une paire de supports (17) latéraux espacés l'un de l'autre, la structure (8) étant caractérisée en ce que les supports (17) sont reliés entre eux par un arceau (16) central, lesdits supports latéraux s'étendant respectivement sensiblement parallèlement aux arcs (12) de pavillon depuis la traverse (13) avant tandis que l'arceau central (16) s'étend sensiblement parallèlement à la traverse (14) arrière, chaque support (17) latéral de la structure (8) comprenant une extension (27) s'étendant depuis l'arceau (16) central et prolongeant le support (17) latéral jusqu'à la traverse arrière (14). 2. Caisse de véhicule comprenant une structure (8) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les extensions (27) sont d'une pièce avec les supports (17). 3. Caisse de véhicule selon la revendication 2, caractérisée en ce que les supports (17) latéraux comprennent un rebord (21) reposant sur les arcs (12) de pavillon. 4. Caisse de véhicule selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que l'arceau (16) central repose à la fois sur les arcs (12) de pavillon et les supports (17) latéraux. 5. Caisse de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisée en ce qu'un toit (4) panoramique est logé dans une première enclave (25), délimitée par la traverse (13) avant, l'arceau (16) central et les supports (17) latéraux. 3047221 8 6. Caisse de véhicule selon la revendication 5, caractérisée en ce que le toit panoramique est fixe ou comporte un ouvrant. 7. Caisse de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 5 6, caractérisée en ce que la traverse avant (13) est une traverse supérieure de pare-brise. 8. Caisse de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 7, caractérisée en ce que la traverse arrière (14) est une traverse 10 supérieure de lunette arrière. 9. Caisse de véhicule selon l'une quelconque des revendications 2 à 8, caractérisée en ce qu'elle comprend une tôle entre l'arceau (16) central et la traverse (14) arrière. 15 10. Véhicule (1) automobile comprenant une caisse selon l'une quelconque des revendications 2 à 9.