FR2491856A1

FR2491856A1 - Structure porteuse pour une carosserie de vehicule automobile, en particulier pour une voiture particuliere

Info

Publication number: FR2491856A1
Application number: FR8118896A
Authority: FR
Inventors: Ulrich Bez; Gerhard Schroeder; Michael Rauser
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 1980-10-15
Filing date: 1981-10-07
Publication date: 1982-04-16
Also published as: DE3038920A1; GB2087319A; IT1139178B; GB2087319B; IT8123997A0; US4429914A; FR2491856B1

Abstract

SYSTEME PORTANT DE LA CARROSSERIE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE, QUI S'ETEND ENTRE UN TABLIER QUI DELIMITE UN HABITACLE ET UNE ZONE D'EXTREMITE DU VEHICULE ET QUI COMPREND UNE PAROI RENFORCEE PAR LES LONGERONS. LE SYSTEME PORTANT 5 COMPORTE UNE PARTIE INTERIEURE ET UNE PARTIE EXTERIEURE QUI S'ETENDENT SUR UNE GRANDE PARTIE DE SA LONGUEUR, DES STRUCTURES ETANT PREVUES TANT SUR LA PARTIE INTERIEURE QUE SUR LA PARTIE EXTERIEURE AVEC DES FORMES TELLES, QU'ELLES PERMETTENT D'OBTENIR SELON DES METHODES CONNUES, QUE DANS SON SEGMENT ANTERIEUR A LE SYSTEME PORTANT 5 PRESENTE DANS LE SENS LONGITUDINAL DU VEHICULE UNE RESISTANCE A LA DEFORMATION PLUS FAIBLE QUE CELLE DU SEGMENT POSTERIEUR B QUI LUI FAIT SUITE.

Description

La présente invention concerne une structure portante pour une carrosserie

de véhicule automobile, plus spécialement pour une voiture particulière, dont certaines parties au moins sont réalisées de manière à constituer un passage de roue, qui s'étend entre un tablier délimitant un habitacle et une zone d'extrémité du véhicule, et comprenant une paroi renforcée par

des longerons.

Une structure portante du genre précité comporte une

paroi de passage de roue qui est renforcée au moyen d'un lon-

geron délimitant la partie inférieure du système portant. Cette

réalisation présente un inconvénient: les caractéristiques dé-

finies d'absorption de l'énergie ne sont que difficilement réa-

lisables. Pour éviter ces inconvénients il est connu (d'après la demande DE-OS 26 19 173) de prévoir dans la structure portante

des zones, disposées les unes après les autres, qui sont cons-

tituées uniquement par des longerons pouvant avoir des formes les plus diverses. L'inconvénient réside alors dans le fait que la paroi du passage de roue, en une seule pièce, n'intervient pas dans la constitution des zones ou des longerons, de sorte que le système passage de roue-longeron n'est pas structuré d'une manière optimale pour absorber de l'énergie. De plus, une telle structure portante ne pourrait convenir que pour des

constructions en tôle d'acier.

L'objet de la présente invention est donc de réaliser un système portant qui, outre les caractéristiques définies

d'absorption d'énergie présente une rigidité élevée et qui per-

mette aussi l'utilisation de matériaux de moindre poids, par

exemple de métaux légers.

Le résultat cherché défini ci-dessus est obtenu avec la présente invention, en utilisant un système portant comportant une partie intérieure et une partie extérieure qui s'étendent sur une grande partie de sa longueur, ces deux parties, tant la

partie intérieure que la partie extérieure, présentantdes struc-

tures de forme convenable qui permettent d'obtenir, de la manière

connue, que dans sa partie antérieure qui s'étend approximative-

ment entre la zone d'extrémité du véhicule et les points de suspension du système sur le train de roulement, le système

présente une résistance à la déformation, dans le sens longi-

tudinal du véhicule, plus faible que celle de sa partie qui se

trouve vers l'arrière ou postérieure.

Les principaux avantages obtenus avec la présente inven-

tion consistent en ce qu'avec ses parties intérieure et exté-

rieure ainsi qu'avec les structures de forme prévues surcelles-

ci, le système portant absorbe les efforts qui surviennent en circulation normale et de plus, en cas de collision, il assure une absorption d'énergie déterminée.Deplus, ce système portant se prête à l'utilisation de tôles minces pour la réalisation des

parois, en particulier de tôles en métaux légers, car précisé-

ment pour des considérations liées aux méthodes de fabrication

(formage, soudage, etc...), il faut que les tôles en métaux lé-

gers utilisées pour de telles applications soient relativement minces. Il est aussi relativement facile de réaliser avec ce

système portant, les caractéristiques force/déformation dési-

rées. De plus, après une absorption d'énergie déterminée, il est possible de remplacer le système portant, soit en totalité

soit partiellement, segment par segment.

Dans le dessin, on expose plus en détail un exemple de réalisation de l'invention. Les différentes figures montrent respectivement:

Fig. 1: la vue de profil d'un avant de véhicule auto-

mobile; Fig. 2: une partie de la Fig. 1 en coupe partielle et à une échelle plus grande; Fig. 3: une coupe selon la ligne III-III de la Fig. 2 Fig. 4: une coupe selon la ligne IV-IV de la Fig. 2; Fig. 5: une coupe selon la ligne V-V de la Fig. 2; Fig. 6: une coupe selon la ligne VI-VI de la Fig. 2; Fig. 7: une vue selon la flèche X de la Fig. 2; Fig. 8: une coupe selon la ligne VIII-VIII de la Fig. 2, avec une échelle plus grande; Fig. 9: une vue partielle selon la flèche Y de la Fig. 2. La voiture légère 1 représentée dans la Fig. 1 comprend une carrosserie 2 et un habitacle 3, ce dernier étant réuni à un système portant 5 au moyen d'une cloison de séparation ou

tablier 4.

Le système portant 5 s'étend entre le tablier 4 et une zone d'extrémité 6 du véhicule léger 1 qui, dans l'exemple de réalisation considéré, a une structure en forme de proue. Sur cette zone d'extrémité 6 on a prévu un pare-choc 7 comportant

une barre indéformable et un revêtement élastique, qui est ré-

uni au système portant 5 par l'intermédiaire d'amortisseur de rebondissement 8. Une roue 9 est également fixée au système portant 5, ceci par l'intermédiaire d'éléments de direction de

la roue qui n'ont pas été représentés plus en détail.

Sur une grande partie de sa longueur, le système por-

tant présente une partie intérieure 10 et une partie extérieur, 11 (Fig. 3). Sur celles-ci, que l'on a avantage à réaliser en métal léger, on a prévu des structures réalisées par formage 1; 13, 14, qui dans un segment A situé à l'avant se déforment plu

facilement que dans le segment B situé vers l'arrière. Le seg-

ment A s'étend de la zone d'extrémité 6 jusqu'au voisinage des éléments de logement du train de roulement 15, 16. La hauteur du système portant 5 est déterminée par le tracé d'un bord infé rieur et par un contour de capot, qui n'ont pas été représenté

avec plus de précision, et sont simplement esquissés.

Les structures 12, 13 sont constituées dans le segment antérieur A par deux longerons 17, 18 disposés l'un au-dessus de l'autre, ayant des sections approximativement circulaires el sensiblement égales (Fig. 3). Pour obtenir une caractéristique

d'absorption d'énergie différente, on peut aussi utiliser plu-

sieurs longerons disposés les uns au-dessus des autres, trois

par exemple.

Les sections des longerons 17, 18 -distances C et D-

vont en croissant dans le sens de la longueur du segment A,cec

favorise l'absorption d'énergie (Fig. 2).

En dehors des longerons 17, 18, la partie intérieure 1 et la partie extérieure 11 se rapprochent l'une de l'autre et sont réunies avec des moyens d'assemblage convenables tels que

des vis, des soudures, des rivets, etc..., de manière à forme.

des panneaux ou surfaces planes. (Fig. 3).

Afin d'obtenir un transfert efficace des forces engen-

drées en cas de choc accidentel, on a donné au longeron supériet 18 la strucutre convenable pour le logement de l'amortisseur de rebondissement 8. Le cas échéant, le longeron 18 peut présenter

des épanouissements 22 à son extrémité antérieure (Fig. 2).

Les longerons 17, 18 se prolongent dans le segment pos-

térieur B (ainsi qu'on l'a représenté, par exemple, dans la Fig. ), les sections circulaires évoluant vers des formes polygona- les, quadrangulaires le cas échéant, et d'étendue plus grande,

pour obtenir une résistance accrue des longerons à la torsion.

Au voisinage du tablier 4, mais au-dessus des longerons 17, 18, le système portant 5 présente une zone 23 qui s'élargit

vers l'extérieur par rapport au plan médian longitudinal du vé-

hicule E-E (distance G) et sur laquelle est disposé un autre

longeron (Fig. 6 et 9).

Sur le système portant 5 il est prévu un logement 25 pour une jambe de force à ressort (Fig. 4). Dans la zone de ce

logement de jambe de force est disposé un renfort 26, qui s'é-

tend sur la hauteur du système portant 5. Le renfort 26 épouse les formes des longerons 17, 18 ainsi que des panneaux 19, 20,

21 et il est lié au système porteur 5 par des moyens convena-

bles, par exemple des soudures ou des vis. L'extrémité supé-

rieure du renfort 26 comporte un évidement 27 en forme de cu-

vette, dont la partie libre se raccorde à une pièce d'appui 29.

Sur le longeron inférieur 17 est disposé l'élément de suspension sur le train de roulement (15, qui se compose de deux

demi-coquilles 30, 31 (Fig. 8)). Les demi-coquilles 30, 31 en-

tourent le longeron 17 et elles sont fixées aux panneaux 19,20 au moyen des vis 32. Aux demi-coquilles sont fixés des canons filetés 33, qui servent à la fixation des éléments du train de

roulement, qui-n'ont pas été représentés.

Dans la zone des demi-coquilles 30, 31 une plaque de renforcement 34 (en métal léger) est disposée entre la partie intérieure 10 et la partie extérieure 11, cette plaque 34 est

également tenue par les vis 32.

Afin de faciliter les réparations, le système portant 5 est fixé au tablier 4 d'une manière démontable (Fig. 9). Il est prévu pour cela sur le tablier 4 un canal 35 dans lequel on introduit la partie intérieure 10 et la partie extérieurell du système portant 5 et o l'on fixe lesdites parties 10 et 11

aux parois 36, 37 du canal 35 au moyen des vis 38.

Le segment antérieur A et le segment postérieur B sont

assemblés le long d'une plage de liaison 39 qui suit une direc-

tion à peu près verticale (Fig. 2). Après démontage d'un garde-

boue qui n'a pas été représenté, cette plage de liaison 39 est librement accessible, elle est constituée par les zones de re-

couvrement 40, 41 du segment antérieur A et du segment posté-

rieur B. Dans ces zones les deux segments A et B sont réunis ensemble avec des soudures par points. Il est possible aussi de

réaliser cette liaison au moyen de vis.

Si le système portant 5 subit un choc, pour une vitesse

comprise par exemple entre 8 et 30 km/h, seul se segment anté-

rieur A sera mis à contribution pour l'absorption de l'énergie

d'impact. Avec des vitesses plus élevées, une partie de l'éner-

gie d'impact sera aussi absorbée par le segment postérieur B. Selon l'importance de la déformation observée du système portant , on peut soit remplacer uniquement le segment antérieur A soit détacher du véhicule les deux segments A et B et remonter

des segments neufs à la place.

Claims

REVENDICATIONS

1.- Système portant de la carrosserie d'un véhicule au-

tomobile, en particulier d'une voiture légère, dont certaines parties au moins sont structurées pour former un passage de roue, qui s'étend entre un tablier qui délimite un habitacle et une zone d'extrémité du véhicule et qui comprend une paroi renforcée par des longerons, ledit système étant caractérisé par le fait que le système portant (5) comporte une partie intérieure (10)

et une partie extérieure (11) qui s'étendent sur une grande par-

tie de sa longueur, des structures (12, 13, 14) étant prévues tant sur la partie intérieure (10) que sur la partie extérieure (11) avec des formes telles, qu'elles permettent d'obtenir selon des méthodes connues, que dans son segment antérieur (A) qui se

situe approximativement entre la zone d'extrémité (6) du véhi-

cule et les points de suspension (15, 16) sur le train de roule-

ment, le système portant 5 présente dans le sens longitudinal du véhicule une résistance à la déformation plus faible que celle

du segment postérieur B qui lui fait suite.

2.- Système portant selon la revendication 1, caractéri-

sé par le fait que les structures (12, 13, 14), tout au moins dans le segment antérieur (A) sont constituées par aumoins deux

longerons (17, 18) disposés à peu près parallèlement, l'un au-

dessus de l'autre.

3.- Système portant selon la revendication 2, caracté-

risé par le fait que les longerons (17, 18) ont une section

plus ou moins circulaire.

4.- Système portant selon l'ensemble des revendications

2 et 3, caractérisé par le fait que les sections des longerons (17, 18) vont en croissant en allant de la zone d'extrémité (6)

vers l'arrière.

5.- Système portant selon l'ensemble des revendications

3 et 4, caractérisé par le fait que les sections des longerons

(17, 18) sont approximativement identiques.

6.- Système portant selon la revendication 2, caracté-

risé par le fait que le longeron supérieur (18) est structuré

pour recevoir un amortisseur de rebondissement (8).

7.- Système portant selon l'ensemble des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait que les longerons (17, 18) se

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prolongent dans le segment postérieur (B), o leurs sections de

forme circulaire évoluent vers des formes angulaires, approxi-

mativement polygonales.

8.- Système portant selon l'ensemble des revendications

1, 2 et 7, caractérisé par le fait qu'au voisinage du tablier (4) et audessus des longerons (17, 18) le système portant (5)

présente une zone (23) d'élargissement vers l'extérieur par rap-

port à un plan médian axial (E-E) du véhicule, o est disposé

encore un autre longeron (24).

9.- Système portant avec logement de jambe de force à

ressort selon l'ensemble des revendications 1 et 2, caractéri-

sé par le fait que dans la zone du logement de la jambe de force à ressort (25) il est prévu dans la partie extérieure (11) un renfort (26) qui, réunissant les longerons (17, 18) s'étend

approximativement sur la hauteur du système portant (5) et pré-

sente à son extrémité supérieure un évidement en forme de cu-

vette (27).

10.- Système portant selon l'ensemble des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait que sur le longeron inférieur

(17), il est prévu des éléments de suspension du train de roule-

ment (15) qui se composent de deux demi-coquilles (30, 31), qui entourent le longeron (17) et qui sont réunies ensemble avec des

panneaux approximativement verticaux (19, 20), au moyen d'élé-

ments de fixation démontables (vis 32).

11.- Système portant selon la revendication 10, carac-

térisé par le fait qu'entre la partie intérieure (10) et la par-

tie extérieure (11) du système portant (5), dans la zone des demicoquilles (30, 31) il est prévu une plaque de renforcement (34).

12.- Système portant selon la revendication 1,caracté-

risé par le fait que par sa partie intérieure (10) et sa partie extérieure (11) le système portant (5) est fixé d'une manière

démontable au tablier (4) qui délimite l'habitacle (3), au mo-

yen d'éléments de fixation (vis 38).

13.- Système portant selon la revendication 1, caracté-

risé par le fait que le segment antérieur (A) et le segment pos-

térieur (B) du système portant (5) sont fabriqués séparément et qu'ils sont assemblés le long d'une plage de liaison (39) qui

est, dans une large mesure, librement accessible.