Brevet FR2882332A1 — publié le 20060825

MOYEN DE JONCTION DE DEUX ELEMENTS STRUCTURELS POUR VEHICULE AUTOMOBILE La présente invention concerne un moyen de jonction de deux éléments structurels pour véhicule automobile, et plus particulièrement un moyen de jonction entre un soubassement avant et un soubassement central et dans lequel une voie d'effort porte à chaque extrémité un des éléments structurels. Classiquement, différentes pièces sont nécessaire pour réaliser Io indépendamment le transfert d'effort entre le soubassement avant et le soubassement central du véhicule, le support du plancher et le support de la traverse inférieure de tablier, ou encore la fixation arrière du berceau. Un des objectifs de l'invention est donc de proposer un moyen unique de jonction qui puisse réaliser l'ensemble de ses fonctions, et qui d'une part permette la diffusion optimisée des efforts suite à un choc, et d'autre part s'intègre dans une structure de tablier reproductible dans des véhicules de différentes tailles. En réponse à des objectifs que l'on retrouve invariablement chez les différents constructeurs automobiles, la présente invention se veut également 20 peu coûteuse et peu encombrante. Pour répondre à ces objectifs, l'invention propose un moyen tel que décrit précédemment, caractérisé en ce que le moyen de jonction est formé d'une pièce monobloc dans laquelle la voie d'effort forme une voie centrale, un premier élément de jonction s'étend sensiblement perpendiculairement depuis la voie d'effort centrale et un deuxième élément de jonction s'étend depuis la voie d'effort centrale du côté opposé au premier élément de jonction. Selon différentes caractéristiques de la présente invention: - la voie centrale d'efforts présente une forme de profilé en U ouvert sur le dessus, aux extrémités duquel les éléments structurels viennent se positionner. - l'extrémité avant de la voie centrale d'efforts présente une hauteur 5 supérieure à celle de l'extrémité arrière de la voie centrale d'efforts, la voie centrale d'efforts présentant un plan incliné pour relier ces deux extrémités. - des nervures sont situées sous l'extrémité avant de la voie centrale, de sorte que des moyens de fixation d'une structure du véhicule puisse être solidarisés au moyen de jonction par l'intermédiaire de ces nervures. 1 o - au moins une nervure de rigidification est disposée à l'intérieur de la voie centrale. - la au moins une nervure de rigidification est disposée dans la voie centrale au niveau d'un noeud de jonction formé par le premier et le deuxième élément de jonction et la voie centrale. - le premier élément de jonction s'étend depuis la voie d'effort centrale de sorte qu'une face courbe, qui épouse la forme d'un passage de roue, soit disposée dans le prolongement du premier élément de jonction et de la partie avant de la voie centrale. - le deuxième élément de jonction présente une forme creuse, dont les 20 pourtours sont formés de feuillures aptes à permettre la mise en place du plancher. - une de ces feuillures présente un bord relevé, de sorte de former une structure d'accueil d'une traverse de structure du véhicule. L'invention concerne également un véhicule automobile comportant un 25 tablier qui sépare le soubassement central du soubassement avant, ce tablier comprenant au moins un élément de jonction tel que décrit cidessus, un élément structurel porté par le moyen de jonction étant un longeron du soubassement central du véhicule, l'autre élément structurel porté par le moyen de jonction étant un longeron du soubassement avant du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels: - la figure 1 est une représentation schématique vue de l'arrière du lo soubassement avant et du soubassement central d'un véhicule intégrant une structure avant selon l'invention; - la figure 2 est une représentation schématique conforme à la figure 1, dépouillée du soubassement central et de l'extrémité de la structure avant; - la figure 3 est une représentation en perspective d'un moyen de 15 jonction selon l'invention, vue de dessus; la figure 4 est une représentation en perspective du moyen de la figure 3, vue de dessous; - la figure 5 est une représentation schématique conforme à la figure 1, vue de dessous. Dans la description qui va suivre, on adoptera à titre non limitatif une orientation longitudinale, verticale et transversale selon l'orientation traditionnellement utilisée dans l'automobile et indiquée par le trièdre L, V, T de la figure 1. Tel que représenté sur les figures, un véhicule automobile comprend au 25 moins un soubassement central 2, qui correspond à la structure située sous l'habitacle, et un soubassement avant 4, qui forme la structure avant sous capot. Un tablier 6, porté par le soubassement avant 4, sépare l'habitacle de la structure avant sous capot. La structure avant 1 du véhicule doit encaisser la totalité des efforts lors d'un choc frontal et une partie des efforts lors d'un choc latéral. La structure doit être résistante et doit pouvoir absorber un maximum d'efforts. A cet effet, la structure avant 1 comporte deux voies d'absorption d'efforts, une voie haute formée essentiellement de deux longerons 12 reliés respectivement à leur extrémité avant 14 par une traverse 16, et une voie basse formée 20 d'un Io berceau qui porte les bras de suspension non représenté et qui est prolongé vers l'avant par un cadre additionnel 22, de sorte que l'extrémité avant 24 de ce cadre 22 soit situé sensiblement sous l'extrémité avant 14 des longerons 12. La voie haute 10 comportant les longerons 12 forme classiquement la partie principale d'absorption d'énergie lors des chocs. Les longerons 12 sont ainsi dimensionnés pour encaisser un maximum d'efforts lors d'un choc violent, et la traverse 16 est dimensionnée pour encaisser l'ensemble des efforts lors d'un petit choc, afin que les longerons 12 ne soient pas impactés. Le rôle premier de la voie basse 20 est de permettre la suspension et la protection du bloc moteur, par la combinaison d'un berceau et d'un cadre additionnel 22. Dans un souci constant d'apporter un maximum de sécurité aux occupants du véhicule, une partie de l'énergie créée lors d'un choc est dirigée vers cette voie basse 20 pour que celle-ci puisse l'absorber. A cet effet, une pendeloque 30 est disposée à l'avant du véhicule, entre l'extrémité avant 14 de chaque longeron 12 de la voie haute 10 et l'extrémité avant associée 24 du cadre additionnel 22. Cette pendeloque 30 a pour effet de répartir les efforts entre les deux voies d'absorption 10 et 20. Un tablier 6, porté par le soubassement avant 4, sépare l'habitacle de la structure avant sous capot. Ce tablier est délimité par une traverse supérieure de tablier 60, reprise latéralement au niveau des profilés de coupelle de suspension 62, par une traverse inférieure de tablier 64 et latéralement par les passages de roue 66. La traverse inférieure de tablier 64 est, selon l'invention, reprise latéralement par des moyens de jonction 70 assurant principalement la continuité du passage d'efforts entre les longerons 12 de la structure avant 1 et les longerons 122 formant le soubassement central 2. Un moyen de jonction to 70 est formé d'une pièce monobloc, avantageusement une pièce de fonderie en aluminium. Ce moyen de jonction 70 permet ainsi de transmettre au mieux les efforts vers les longerons 122 formant le soubassement central 2 et vers le bavolet 8 disposé à l'extrémité latérale du véhicule, en présentant un poids minimum et un montage simplifié du fait du nombre limité d'éléments. Tel que représenté sur les figures, le moyen de jonction 70 comporte principalement une voie d'efforts 72 sensiblement longitudinal, qui présente une forme en U ouvert sur le dessus, aux extrémités duquel sont montés d'une part un longeron 122 formant soubassement central 2 et d'autre part un longeron 12 de la structure avant 1. Du fait de l'architecture de ces deux longerons et de leur disposition verticale l'un par rapport à l'autre, la partie avant de la voie d'efforts 72 présente une surface inclinée montante par rapport à la partie arrière de cette voie d'efforts 72, de sorte que le longeron 122 formant le soubassement central 2, sensiblement plat, puisse être accueilli dans la partie arrière de la voie d'efforts 72, et que le longeron 12 formant la structure avant 1, dont l'extrémité arrière est inclinée en direction du niveau du soubassement central, puisse être accueilli dans la partie avant de la voie d'efforts 72. Deux nervures 74 sont situées sous la partie avant de la voie d'efforts 72, pour rigidifier cette zone et permettre l'intégration d'une fixation haute du berceau. Le moyen de jonction 70 est formé également d'un élément de jonction latéral 76, qui s'étend latéralement depuis la voie d'efforts 72 vers l'extérieur du véhicule, et qui présente également une forme en U ouvert sur le dessus. L'extrémité, opposée à la voie d'efforts, de cet élément de jonction latéral est liée à un bavolet, non représenté et qui forme l'élément structurel de la partie basse du côté de caisse. Une partie des efforts absorbés pendant le choc est ainsi dirigée vers les éléments de structure latéraux. De plus, un tel to agencement permet d'augmenter la raideur en flexion de l'ensemble du bloc avant. L'élément de jonction latéral 76 du moyen de jonction 70 prolonge la partie avant de la voie d'efforts 72 par une face courbe qui épouse la forme du passage de roue 66. Un trou de pilotage 77 est aménagé dans le fond de l'élément de jonction latéral 76, et permet de s'indexer à un référentiel qui est commun pour l'ensemble des opérations, à titre d'exemple les opérations de peinture, d'assemblage et de montage, lors du processus de fabrication du véhicule. Un élément de jonction central 78., situé de l'autre côté de la voie d'efforts 72 par rapport à l'élément de jonction latéral 76, présente une forme sensiblement carrée et creuse. Le fond de cet élément creux présente un trou 79 apte à permettre la fixation arrière du berceau sur le moyen de jonction 70. Ce trou 79 est muni d'au moins une nervure 80 reprise sur les parois de l'élément creux 78 pour permettre de rigidifier la moyen de jonction 70 au niveau de cette fixation du berceau, source de vibration. Les pourtours de cet élément creux de jonction central 78 sont formés de feuillures 82 pour permettre la mise en place du plancher au dessus de cet élément de jonction central 78. Une de ces feuillures 82 présente un bord relevé 84 et forme ainsi une structure d'accueil 86 pour la traverse basse de tablier 64. Cette traverse 64 peut coulisser dans la structure d'accueil 86 de chaque moyen de jonction 70, et elle est ensuite soudée sur cette structure d'accueil 86 lorsque le positionnement est bon. Des nervures 71 sont disposées dans la voie d'efforts 72, sensiblement au niveau du noeud structurel formé par l'élément de jonction latéral 76, l'élément de jonction central 78 et la voie d'efforts 72. Ces nervures 71 permettent à la fois de rigidifier l'ensemble du moyen de jonction 70, et de favoriser la dispersion des efforts vers les côtés du véhicule pour optimiser le niveau d'absorption général. lo Comme vu précédemment, la traverse basse de tablier 64 peut coulisser dans les structures d'accueil 86 aménagées dans chaque moyen de jonction 70. De plus, la traverse haute de tablier 60 est reçue de façon analogue dans les coupelles d'amortisseur 62 de sorte qu'elle peut également coulisser et être ensuite soudée. Il est donc obtenu, par la combinaison de ces deux libertés de translation, une structure amovible du tablier 6. Des véhicules aux largeurs différentes peuvent ainsi être équipés des mêmes moyens de jonction 70, la dimension des traverses haute et basse de tablier étant les seules à varier. La traverse supérieure de tablier 64 peut ainsi présenter, telle que représentée à la figure 2, des extrémités sensiblement rectilignes, aptes à coopérer avec les structures d'accueil des moyens de jonction, et une partie centrale bombée 65 qui permet le passage d'organes fonctionnels du véhicule, comme par exemple des éléments de direction. Il sera compris qu'un véhicule de grandes dimensions pourra être équipé de deux moyens de jonctions 70 et d'une traverse basse de tablier 64 telle que décrite ci-dessus, pendant qu'un véhicule de petites dimensions sera équipé des mêmes moyens de jonctions 70 et de la même traverse basse 64, la longueur des extrémités étant diminuée. Les dimensions de la traverse haute de tablier 60 étant également modulables pour venir reposer dans les structures d'accueil des coupelles d'amortisseur 62 quel que soit le véhicule, on obtient un ensemble supportant le tablier 6 qui peut être reproduit sur chaque véhicule d'une gamme, seules la dimension du tablier 6 et les extrémités de la traverse haute 60 et de la traverse basse 64 de tablier étant modifiées, tandis que les moyens de jonction 70, les coupelles d'amortisseur 62 et les structures d'accueil correspondantes sont reproduites à l'identique. L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1./ Moyen de jonction (70) de deux éléments structurels (12, 112) pour un véhicule automobile, dans lequel une voie d'effort (72) porte à chaque extrémité un des éléments structurels, caractérisé en ce que le moyen de jonction (70) est formé d'une pièce monobloc dans laquelle la voie d'effort (72) forme une voie centrale, un premier élément de jonction (76) s'étend sensiblement perpendiculairement depuis la voie d'effort centrale (72) et un deuxième élément de jonction (78) s'étend depuis la voie d'effort centrale (72) to du côté opposé au premier élément de jonction (76). 2./ Moyen de jonction selon la revendication 1, caractérisé en ce que la voie centrale d'efforts (72) présente une forme de profilé en U ouvert sur le dessus, aux extrémités duquel les éléments structurels (12, 112) viennent se positionner. 3./ Moyen de jonction selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'extrémité avant de la voie centrale d'efforts (72) présente une hauteur supérieure à celle de l'extrémité arrière de la voie centrale d'efforts (72), 1a. voie centrale d'efforts (72) présentant un plan incliné pour relier ces deux extrémités. 4./ Moyen de jonction selon la revendication 1 à 3, caractérisé en ce que des nervures (74) sont situées sous l'extrémité avant de la voie centrale (72), de sorte que des moyens de fixation d'une structure du véhicule puisse être solidarisés au moyen de jonction (70) par l'intermédiaire de ces nervures (74). i0 5./ Moyen de jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins une nervure de rigidification (71) est disposée à l'intérieur de la voie centrale d'efforts (72). 6./ Moyen de jonction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la au moins une nervure de rigidification (71) est disposée dans la voie centrale (72) au niveau d'un noeud de jonction formé par le premier (76), le deuxième (78) élément de jonction et la voie centrale (72). 7./ Moyen de jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le premier élément de jonction (76) s'étend depuis la o voie d'effort centrale (72) de sorte qu'une face courbe, qui épouse la forme d'un passage de roue (66), soit disposée dans le prolongement du premier élément de jonction (76) et de la partie avant de la voie centrale (72). 8./ Moyen de jonction selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le deuxième élément de jonction (78) présente une forme creuse, dont les pourtours sont formés de feuillures (82) aptes à permettre la mise en place du plancher. 9./ Moyen de jonction selon la revendication précédente, caractérisé en ce que une de ces feuillures (82) présente un bord relevé (84), de sorte de former une structure d'accueil (86) d'une traverse de structure (64) du véhicule. 10./ Véhicule automobile comportant un tablier (6) qui sépare le soubassement central (2) du soubassement avant (4), caractérisé en ce qu'il comprend au moins un moyen de jonction (70) selon l'une des revendications précédentes, un élément structurel porté par le moyen de jonction (70) étant un longeron (112) du soubassement central (2) du véhicule, l'autre élément structurel porté par le moyen de jonction (70) étant un longeron (12) du soubassement avant (4) du véhicule.