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AUTOMOBILES.
La présente invention, concerne les automobiles et a principalement pour but de procurer un dispositif nouveau ou perfectionné destiné à augmenter considérablement la rigidité à la torsion du châssis ou de la carrosserie sans en augmenter indûment le poids.
Le châssis ordinaire d'une automobile a une robustesse à la torsion relativement faible,sa résistance à la torsion étant due à la résistance à la torsion des longerons du.châssis et à la rigidité à la flexion d'un entretoi- sement en croise.
Bien que l'on estime en général désirable que le châssis. ou la car- rosserie, ou bien le châssis et la carrosserie conjointement aient une rigidi- té élevée à la torsion autour d'un axe horizontal longitudinale ce résultat a. été difficile à atteindre à cause de l' encombrement de la boîte de vitesses et de le, transmission du moteur, qui se trouvent généralement dans le plan longitudinal médian du véhicule.
Suivant l'invention, on incorpore au châssis ou à la carrosserie, ou aux demi:, une ou plusieurs pièces de torsion creuses disposées transversa- lement et reliées à la structure de manière à augmenter la résistance à la torsion de cette dernière autour d'un axe horizontal longitudinal et à résis- ter grâce à cela à la torsion due à l'action des ondulations de la route sur les différentes roues du véhicule. La disposition des pièces de torsion creu- ses transversales est telle quelles ne gênent pas celle de la boîte de vi- tesses et de la. transmission du moteur.
Dans une application de l'invention à un châssis d'automobile, la pièce de torsion creuse peut avoir la forme d'un. caisson convenablement dis- posé transversalement au milieu du châssis et derrière le moteur et la botte do vitesses, soit au-dessus,soit en-dessous de l'arbre de transmission. Le caisson de torsion possède une résistance à la torsion autour d'un axe hori- zontal transversal et celle-ci est transmise aux longerons du châssis par une liaison directeet de préférence, également par des pièces d'entretoisement
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s'étendant vers l'avant et l'arrière, de manière à augmenter considérablement la résistance de l'ensemble du châssis à la torsion autour d'un axe horizon- tal longitudinal.
Dans l'application de l'invention à une carrosserie d'automobile, un ou plusieurs caissons de torsion transversaux de section rectangulaire peuvent être reliés aux brancards de la carrosserie, en travers du milieu de celle-ci,ce ou ces caissons étant avantageusement disposés à l'endroit des sièges et constituant des supports pour ces derniers. En variante, ou en outre,un caisson de torsion transversal peut être constitué par le tableau de bord et le tablier habituels, ou prévu entre ceux-ci, des pièces de raidis- sement descendant le long des côtés du tableau jusqu'auxbrancards de la car- rosserie étant prévues. De plus, ou encore en variante, un caisson de torsion transversal peut être constitué par le coffre à bagages de l'automobile.
L'invention sera décrite plus amplement avec référence aux formes de réalisation représentées aux dessins annexés, dans lesquels: les Figures 1, 2 et 3 montrent une application de l'invention à un châssis d'automobile, la fig, 1 étant un plan, la fige2 une élévation de côté et la fig. 3 une élévation en bout, en coupe suivant la ligne 3-3 de la fige2, et la Fig. 4 est une élévation de côté d'une automobile montrant par des surfaces hachurées les divers endroits où des caissons de torsion trans- versaux peuvent être fixés dans la carrosserie afin d'augmenter sa résistance à la torsion.
Sur les Figures 1, 2 et 3 des dessins, les longerons 1 du châssis sont profilés en U,les côtés ouverts tournés vers l'intérieur, et reliés par deux pièces d'entretoisement' 2 de section en U qui ont en plan la forme d'arcs et dont les extrémités opposées sont fixées, de préférence par soudure, aux longerons 1 du châssis en des points espacés. Ces deux pièces d'entretoisement 2 en forme d'arcs, dont chacune est reliée à l'un des longerons 1 du châssis, sont disposées dans le plan général du châssis; leurs parties médianes sont rectilignés et s'étendent longitudinalement des deux côtés de l'axe médian du châssis et ce sur une distance considérable vers l'arrière à partir d'un point situé immédiatement derrière l'endroit où se trouve la boite de vitesses du moteur.
Le côté ouvert de chaque pièce d'entretoisement 2 de section en U, en forme d'arc, est tourné vers celui du longeron 1 du châssis, auquel ses deux extrémités sont fixées.
La partie médiane rectiligne de chaque pièce d'entretoisement 2 est reliée par des plaques supérieure et inférieure 3, 4 respectivement à la partie du longeron associé 1 du châssis qui lui fait face et ce sur une lon- gueur correspondante, les bords intérieur et extérieurs des plaques 3, 4 étant soudés aux ailes correspondantes de ces longerons, tandis que l'espace com- pris entre les plaques 3, 4 inférieure et supérieure de chaque paire est fer- mé aux extrémités avant et arrière par des plaques 5, 6 respectivement, dis- posées verticalement,qui sont soudées en place.
L'espace compris entre les parties médianes rectilignes des deux pièces d'entretoisement 2 est franchi par une plaque 7 qui est soudée à leurs ailes inférieures, et également, à un niveau quelque peu plus élevé, par une plaque 8 inclinée vers le bas et l'arrière qui est soudée aux âmes verticales des pièces d'entretoisement 2, ces deux plaques de raccordement 7, 8 s'éten- dant sur toute la longueur des parties médianes rectilignes des pièces d'en- tretoisement 2. Aux extrémités, l'espace délimité par les plaques de raccor- dement 8, 7 supérieure et inférieure et les âmes des pièces d'entretoisement 2, est fermé par des plaques terminales 9 qui sont soudées en place.
L'espace situé au-dessus de la plaque de raccordement 8 et entre les âmes des pièces d'entretoisement 2 est libre pour le passage de l'arbre de transmission 10 indiqué en traits de chaînette sur les Figures 1 et 2, et cet espace est cou- vert d'un tunnel 11 constitué par une plaque de section en U renversé dont les bords sont soudés aux parties supérieures des âmes des pièces d'entretoi- sement 2 sur toute la longueur des parties médianes rectilignes de celles-ci.
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Cette construction fournit un caisson de torsion transversal s'étendant sur toute la largeur du châssis et sous l'arbre de transmission 10, les parties.médianes de ce caisson étant reliées en des points situés en avant et en arrière aux longerons 1 du châssis par les parties terminales des deux pièces d'entretoisement 2 qui transmettant la résistance à la tor- sion du caisson au châssis de manière à augmenter considérablement sa ré- sistance à la torsion sur route inégale.
Comme c'est représenté, le caisson de torsion peut être r,¯¯di de façon supplémentaire par des cornières transversales 12 soudées aux plaques supérieure et inférieure 3, 4 et ces plaques peuvent aussi être mises en tension par des tubes de raccordement 13 disposés verticalement et dont les extrémités sont soudées aux dites plaques. Dans ce cas, les plaques 3, 4 comportent des ouvertures destinées à recevoir les extrémités des tubes 13 et à s'y adapter, et les plaques 3, 4 doivent être poussées l'une vers l'au- tre sur les tubes pendant que ces derniers y sont soudés.
Diverses applications de l'invention à une carrosserie d'auto- mobile sont montrées sur la fig. 4 qui représente les caissons de torsion transversaux par des surfaces hachurées 14, 15, 16 et 17, respectivement. Le caisson de torsion 14 est de forme rectangulaire et est relié en travers de la carrosserie, aux brancards de celle-ci, ce caisson 14 se trouvant à l'en droit du siège avant et constituant un support pour ce siège, non représenté.
Le caisson de torsion 15 se trouve à l'endroit du siège arrière et est relié, en travers de la carrosserie, aux tambours où sont logées les roues arrière; ce caisson peut supporter le siège arrière, non représenté. Le caisson de torsion 16 est relié, en travers du coupe-vent, entre le tablier et le tableau de bord, et, si on le désire, il peut être pourvu de pièces de raidissement (non représentées) qui s'étendent vers le bas, le long des côtés du tableau, jusqu'aux brancards.
Le caisson de torsion 17 est relié, en travers du fond du coffre, aux côtés de la carrosserie, en arrière des tambours des roues ar= rière. Les extrémités des caissons de torsion 14, 15, 16 et 17 sont directe- ment reliées, de préférence par soudure, aux parties respectives des parois latérales de la carrosserie de manière à raidir celle-ci contre les torsions dues aux ondulations de la route, sans augmenter indûment son poids.
Il est évident que tout caisson de torsion 14, 15,16 et 17 peut être employé soit seul , soit en combinaison, comme on le jugera désirable.
Par exemple, lorsque 'ce châssis est incorporé à la carrosserie, les quatre caissons de torsion 14, 15, 16 et 17 peuvent être nécessaires ou désirables pour obtenir la rigidité nécessaire, tandis que lorsque le véhicule a un châs- sis séparé, celui-ci peut être raidi par un caisson de torsion transversal, comme décrit avec référence aux Figs. 1, 2 et 3, et la carrosserie construite séparément peut ne pas nécessiter l'incorporation d'un ou plusieurs des quatre caissons de torsion.
Dans ce dernier cas, si la carrosserie doit être raidie, il peut être avantageux de ne pas utiliser les caissons de torsion à placer aux endroits d'un siège ou des deux sièges, et d'utiliser seulement les cais- sons placés en travers du coupe-vent et du coffre, le châssis raidissant les parties de la carrosserie inférieures ou voisines des brancards de la carros- serie.
REVENDICATIONS.
1. - Structure d'automobile comportant au moins une pièce creuse de torsion disposée transversalement et reliée à la structure de manière à augmenter la résistance de celle-ci à la torsion autour d'un axe horizontal longitudinal et à s'opposer grâce à cela à la torsion due à l'action des on- dulations de la route sur différentes roues du véhicule.
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AUTOMOBILES.
The present invention relates to automobiles and its main object is to provide a new or improved device intended to considerably increase the torsional rigidity of the chassis or the bodywork without unduly increasing its weight.
The ordinary chassis of an automobile has relatively low torsional strength, its torsional strength being due to the torsional strength of the frame members and the flexural rigidity of a cross strut.
Although it is generally considered desirable that the chassis. either the body, or the chassis and the body together have a high torsional rigidity about a horizontal longitudinal axis. was difficult to achieve because of the bulk of the gearbox and the engine transmission, which are generally located in the median longitudinal plane of the vehicle.
According to the invention, one or more hollow torsion parts arranged transversely and connected to the structure so as to increase the resistance to torsion of the latter around it are incorporated into the chassis or the bodywork, or to the halves: a longitudinal horizontal axis and thereby to resist torsion due to the action of the undulations of the road on the various wheels of the vehicle. The arrangement of the transverse hollow torsion pieces is such that they do not interfere with that of the gearbox and of the. engine transmission.
In an application of the invention to an automobile chassis, the hollow torsion piece may have the shape of a. casing suitably arranged transversely in the middle of the frame and behind the engine and the gearbox, either above or below the transmission shaft. The torsion box has a resistance to torsion around a horizontal transverse axis and this is transmitted to the frame members by a direct connection and preferably also by bracing pieces.
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extending forwards and backwards, so as to considerably increase the resistance of the whole chassis to torsion about a longitudinal horizontal axis.
In the application of the invention to an automobile body, one or more transverse torsion boxes of rectangular section can be connected to the stretchers of the body, across the middle of the latter, this or these boxes being advantageously arranged at the location of the seats and constituting supports for the latter. Alternatively, or in addition, a transverse torsion box may be constituted by the usual dashboard and apron, or provided between them, stiffening pieces descending along the sides of the transom to the stretchers of the stretcher. bodywork being provided. In addition, or alternatively, a transverse torsion box may be formed by the luggage compartment of the automobile.
The invention will be described more fully with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, in which: Figures 1, 2 and 3 show an application of the invention to an automobile chassis, Fig. 1 being a plan, fig2 a side elevation and fig. 3 an end elevation, in section along line 3-3 of fig2, and FIG. 4 is a side elevation of an automobile showing by hatched surfaces the various places where transverse torsion boxes can be fixed in the body in order to increase its resistance to torsion.
In Figures 1, 2 and 3 of the drawings, the side members 1 of the frame are U-shaped, the open sides facing inward, and connected by two spacers 2 of U section which have the shape in plan. of arcs and whose opposite ends are fixed, preferably by welding, to the side members 1 of the frame at spaced points. These two spacer pieces 2 in the form of arcs, each of which is connected to one of the side members 1 of the frame, are arranged in the general plane of the frame; their median parts are rectilinear and extend longitudinally on both sides of the median axis of the chassis and this over a considerable distance towards the rear from a point situated immediately behind the place where the gearbox is located. engine.
The open side of each bracing piece 2 of U-section, in the form of an arc, faces that of the frame member 1, to which its two ends are fixed.
The rectilinear middle part of each spacer piece 2 is connected by upper and lower plates 3, 4 respectively to the part of the associated spar 1 of the frame which faces it and this over a corresponding length, the inner and outer edges. plates 3, 4 being welded to the corresponding wings of these side members, while the space comprised between the lower and upper plates 3, 4 of each pair is closed at the front and rear ends by plates 5, 6 respectively , arranged vertically, which are welded in place.
The space between the rectilinear middle parts of the two bracing pieces 2 is crossed by a plate 7 which is welded to their lower wings, and also, at a somewhat higher level, by a plate 8 inclined downwards and the rear which is welded to the vertical webs of the bracing pieces 2, these two connecting plates 7, 8 extending over the entire length of the rectilinear middle parts of the bracing pieces 2. At the ends, the The space delimited by the upper and lower connecting plates 8, 7 and the webs of the bracing pieces 2, is closed by end plates 9 which are welded in place.
The space located above the connection plate 8 and between the webs of the spacer pieces 2 is free for the passage of the transmission shaft 10 indicated in chain lines in Figures 1 and 2, and this space is covered with a tunnel 11 formed by a plate of inverted U-section, the edges of which are welded to the upper parts of the webs of the spacer pieces 2 over the entire length of the rectilinear middle parts thereof.
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This construction provides a transverse torsion box extending over the entire width of the frame and under the drive shaft 10, the middle parts of this box being connected at points front and rear to the side members 1 of the frame by the end parts of the two spacer pieces 2 which transmit the resistance to torsion from the box to the frame so as to considerably increase its resistance to torsion on uneven road.
As shown, the torsion box can be r, ¯¯di additionally by transverse angles 12 welded to the upper and lower plates 3, 4 and these plates can also be tensioned by connecting tubes 13 arranged vertically and the ends of which are welded to said plates. In this case, the plates 3, 4 have openings intended to receive the ends of the tubes 13 and to adapt thereto, and the plates 3, 4 must be pushed towards each other on the tubes while the latter are welded to it.
Various applications of the invention to an automobile body are shown in FIG. 4 which shows the transverse torsion boxes by hatched surfaces 14, 15, 16 and 17, respectively. The torsion box 14 is rectangular in shape and is connected across the body, to the side rails thereof, this box 14 being located in line with the front seat and constituting a support for this seat, not shown.
The torsion box 15 is located at the location of the rear seat and is connected, across the body, to the drums where the rear wheels are housed; this box can support the rear seat, not shown. The torsion box 16 is connected, across the windbreaker, between the apron and the dashboard, and, if desired, it can be provided with stiffening pieces (not shown) which extend downwards. , along the sides of the table, to the stretchers.
The torsion box 17 is connected, across the bottom of the trunk, to the sides of the body, behind the drums of the rear wheels. The ends of the torsion boxes 14, 15, 16 and 17 are directly connected, preferably by welding, to the respective parts of the side walls of the body so as to stiffen the latter against the torsions due to the undulations of the road, without unduly increasing its weight.
It is evident that any torsion box 14, 15, 16 and 17 can be employed either singly or in combination, as will be deemed desirable.
For example, when this chassis is incorporated into the body, the four torsion boxes 14, 15, 16 and 17 may be necessary or desirable to achieve the necessary rigidity, while when the vehicle has a separate chassis this this can be stiffened by a transverse torsion box, as described with reference to Figs. 1, 2 and 3, and the separately constructed body may not require the incorporation of one or more of the four torsion boxes.
In the latter case, if the bodywork must be stiffened, it may be advantageous not to use the torsion boxes to be placed in the places of a seat or of the two seats, and to use only the boxes placed across the body. windbreak and trunk, the frame stiffening the lower body parts or adjacent to the body side rails.
CLAIMS.
1. - Automobile structure comprising at least one hollow torsion part arranged transversely and connected to the structure so as to increase the resistance of the latter to torsion around a longitudinal horizontal axis and to oppose thereby to torsion due to the action of road waves on different wheels of the vehicle.
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