Brevet FR2905110A1 — publié le 20080229

ELEMENT DE STRUCTURE PROFILE La présente invention concerne un élément de structure profilé. L'invention concerne plus précisément un élément de structure profilée formé par un corps creux de forme sensiblement en U et par un élément de fermeture plan qui referme le corps creux. Les réalisations actuelles d'un ensemble d'éléments d'un seul tenant tel qu'une structure de plancher central ou arrière ayant une structure profilée consistent généralement à assembler différents éléments de structure io emboutis. La structure d'un plancher central d'un véhicule comporte par exemple un plancher latéral gauche et un plancher latéral droit, deux longerons centraux emboutis s'étendant longitudinalement le long de chaque plancher latéral gauche et droit auxquels ils sont assemblés, un tunnel central assemblé de part et d'autre à chacun des deux planchers latéraux, un renfort tunnel 15 permettant au tunnel central auquel il est assemblé de ne pas se déformer lors d'un accident frontal par exemple. L'assemblage de ces nombreux éléments emboutis, de formes et de dimensions différentes, est par exemple réalisé par l'intermédiaire de points de soudure formant ainsi des sections creuses au niveau de chaque élément 20 assemblé. Un problème qui se pose en vue de la réduction de coûts de fabrication, de la facilité du montage, de la réduction des stocks est la diminution du nombre d'éléments à assembler lors de la fabrication. Le but de l'invention est donc de proposer un élément de structure 25 profilée dont un procédé de fabrication optimisé permet de substituer un seul élément de structure profilée à plusieurs éléments emboutis et assemblés les uns aux autres. Dans ce but, l'objet de l'invention est de proposer un élément de structure profilé formé par un corps creux de forme sensiblement en U 30 comportant une base, un premier et un deuxième côté latéral, et un élément de fermeture sensiblement plan refermant ledit corps creux caractérisé en ce que 2905110 2 ledit élément de structure profilée est un élément monopièce de sorte que l'élément de fermeture est formé dans la continuité du corps creux. Un tel élément de structure permet de fabriquer un ensemble monopièce qui intègre plusieurs fonctions tout en réduisant le nombre d'étapes de 5 fabrication. Une structure de plancher peut alors être réalisée en une seule étape de fabrication et comporter des fonctions intégrées telles que par exemple celles d'un tunnel, de longerons, ou encore de planchers latéraux. Selon d'autres caractéristiques de l'invention : - l'élément de fermeture comporte une section creuse ; io - ladite section creuse de l'élément de fermeture est formé par au moins : un premier côté comportant au moins une première partie prolongeant, sensiblement parallèlement à la base du corps creux et vers l'intérieur du corps creux, l'extrémité du premier côté latéral opposée à la 15 base, ii. un deuxième côté prolongeant le premier côté et s'étendant le long du deuxième côté latéral vers l'extérieur du corps creux, iii. un troisième côté de fermeture de forme plane, prolongeant le deuxième côté, du premier côté latéral vers le deuxième côté latéral 20 sensiblement parallèlement à la base, le troisième côté recouvrant au moins en partie le premier côté ; - le premier côté comporte également une deuxième partie inclinée prolongeant la première partie sensiblement parallèle à la base, ladite deuxième partie inclinée étant réalisée par l'intermédiaire d'un pli orienté à la 25 fois vers l'intérieur du corps creux et vers le deuxième côté latéral ; - ladite première partie du premier côté prolongeant l'extrémité du premier côté latéral a une longueur minimale permettant un assemblage par cordon de soudure dudit premier côté avec ledit troisième côté de fermeture ; - le deuxième côté a une longueur minimale permettant un 30 assemblage par cordon de soudure avec le deuxième côté latéral dudit corps creux ; -ladite section creuse est de forme sensiblement trapézoïdale. 2905110 3 L'invention a également pour objet une structure de plancher de véhicule automobile caractérisé en ce que ladite structure de plancher comporte au moins un élément de structure profilé, ladite structure de plancher et ledit au moins un élément de structure profilé appartenant à un ensemble monopièce. 5 L'invention a également pour objet une structure de plancher de véhicule qui comporte au moins une première partie de plancher et une deuxième partie de plancher caractérisé en ce que ladite première partie de plancher et ladite deuxième partie de plancher comportent au moins un élément de structure profilé, et en ce que ladite première partie de plancher est assemblée à ladite io deuxième partie de plancher Selon une autre caractéristique de l'invention, ladite première partie de plancher et ladite deuxième partie de plancher sont identiques. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront clairement à la lecture de la description suivante du mode de réalisation non 15 limitatif de celle-ci, en liaison avec les dessins annexés sur lesquels : - la figure 1 représente une vue transversale de plusieurs éléments de structure profilée emboutis, et assemblés les uns aux autres tel que cela existe dans l'art antérieur, - la figure 2 représente une vue transversale de l'élément de 20 structure profilé monopièce selon l'invention, et - la figure 3 représente deux ensembles monopièces profilés distincts, identiques et assemblés. Une structure de plancher central de profilée d'un véhicule, telle que représentée sur la figure 1 par exemple, est réalisée à partir de plusieurs 25 éléments de structure emboutis tel que cela existe dans l'art antérieur. La structure de plancher central comporte un plancher latéral gauche 21 et un plancher latéral droit 11, deux longerons centraux 22 et 12 s'étendant longitudinalement le long de chaque plancher latéral gauche 21 et droit 12 auxquels ils sont assemblés, un tunnel central 13, un renfort tunnel 23 30 permettant au tunnel central 13 de ne pas se déformer lors d'un accident frontal par exemple. 2905110 4 Telle que représentée sur la figure 2, une structure de plancher 8 central profilée selon l'invention, est réalisée à partir d'un seul et même élément. La structure de plancher 8 monopièce comporte des parties ayant pour fonctions celle d'un plancher latéral gauche 21', d'un plancher latéral droit 11', 5 de deux longerons centraux 22' et 12' s'étendant longitudinalement et rejoignant respectivement les bords longitudinaux intérieurs de chaque plancher latéral gauche 21' et droit 12', d'un tunnel central 13'. La structure de plancher 8 monopièce comporte des éléments de structure profilée (1, 2, 3, 5, 6, 7) formés par un corps creux (5, 6, 7) et par un io élément de fermeture (1, 2, 3). L'élément de structure profilée (1, 2, 3, 5, 6, 7) est un élément monopièce de sorte que l'élément de fermeture (1, 2, 3) est formé dans la continuité du corps creux (5, 6, 7). Ainsi, le plancher latéral gauche 21' et le plancher latéral droit 11', le tunnel central 13' et les longerons centraux 22' et 12' associés à chacun des 15 planchers latéraux sont formés à partir d'un même élément en continu réduisant ainsi le nombre d'étape de fabrication. Le renfort tunnel 23' peut être un élément intégré, ou embouti et rapporté à la structure de plancher monopièce 8. La réalisation de l'élément de structure profilé permet donc de pouvoir obtenir une structure de plancher 8 monopièce. 20 Le corps creux (5, 6, 7) a une forme sensiblement en U et comporte une base 7, un premier et un deuxième côté latéral 5 et 6. L'élément de fermeture (1, 2, 3) comporte une section creuse 4 formée par trois côtés. Un premier côté 1 de l'élément de fermeture (1, 2, 3) comporte une 25 première partie 101 prolongeant l'extrémité du premier côté latéral 5 opposée à la base 7, sensiblement parallèlement à la base 7, vers l'intérieur du corps creux (5, 6, 7). Le premier côté 1 comporte également une deuxième partie inclinée 102 prolongeant la première partie 101 sensiblement parallèle à la base 7. La 30 deuxième partie inclinée 102 est réalisée par l'intermédiaire d'un pli orienté à la fois vers l'intérieur du corps creux (5, 6, 7) et vers le deuxième côté latéral 6. 2905110 5 Le premier côté 1 comporte une troisième partie 103 sensiblement parallèle à la première partie 101 du premier côté 1. La troisième partie 103 est réalisée par l'intermédiaire d'un pli orienté vers le deuxième côté latéral 6 du corps creux (5, 6, 7) de sorte que la troisième partie 103 du premier côté 1 5 prolonge la deuxième partie inclinée 102 sensiblement parallèlement à la base 7 du corps creux (5, 6, 7), jusqu'à ce qu'elle atteigne le deuxième côté latéral 6 du corps creux (5, 6, 7). Un deuxième côté 2 de l'élément de fermeture (1, 2, 3) prolonge le premier côté 1, et s'étend le long du deuxième côté latéral 6 vers l'extérieur du io corps creux (1, 2, 3) jusqu'à ce qu'il atteigne l'extrémité du deuxième côté latéral 6 opposée à la base 7. Un troisième côté 3 de fermeture de l'élément de fermeture (1, 2, 3), de forme sensiblement plane, prolonge alors le deuxième côté 2 du deuxième côté latéral 6 vers le premier côté latéral 5 sensiblement parallèlement à la base 7 15 du corps creux (5, 6, 7). L'élément de fermeture (1, 2, 3) est ainsi formé dans la continuité du corps creux (5, 6, 7) et permet de réaliser un élément de structure profilée monopièce. La première partie 101 du premier côté 1 qui prolonge l'extrémité du 20 premier côté latéral 5, doit avoir une longueur minimale pour que le premier côté 1 puisse être assemblé avec le troisième côté 3 de fermeture par l'intermédiaire d'un cordon de soudure. Le troisième côté 3 recouvre ainsi, au moins en partie, la première partie 101 du premier côté 1 qui prolonge l'extrémité du premier côté latéral 5. 25 De même, le deuxième côté 2 de l'élément de fermeture (1, 2, 3) doit avoir une longueur minimale permettant un assemblage par cordon de soudure avec le deuxième côté latéral 6 du corps creux (5, 6, 7). La section creuse 4 formé par les premier 1, deuxième 2 et troisième 3 côtés peut présenter alors une forme sensiblement trapézoïdale. 30 Il sera compris que ce mode de réalisation n'est donné qu'à titre d'exemple non limitatif. Les éléments utilisés pour réaliser une structure monopièce à partir d'au moins deux éléments distincts peuvent être utilisés 2905110 6 dans une application différente, notamment dans des zones d'un véhicule comportant des corps creux Par ailleurs la section creuse 4 peut par exemple être de forme rectangulaire ou prendre une tout autre forme qui permet d'une part au premier 5 côté latéral 5 de rejoindre le deuxième côté latéral 6 et permet d'autre part au deuxième côté latéral 6 de rejoindre le premier côté latéral 5. La section creuse 4 formant une boucle, ferme ainsi le corps creux (5, 6, 7). Le premier côté 1 de l'élément de fermeture (1, 2, 3) peut aussi par exemple ne pas comporter de pli, ni de deuxième partie 102 inclinée orientée io vers l'intérieur du corps creux (5, 6, 7) mais seulement prolonger l'extrémité du premier côté latéral 5 opposée à la base 7, vers l'extrémité du deuxième côté latéral 6. Il n'y a aura alors pas de section creuse 4 dans cette variante. Les éléments de structure (1, 2, 3, 5, 6, 7) tels que décrits ci-dessus peuvent également être réalisés sur les extrémités de la structure de plancher is 8. Dans un autre mode de réalisation représenté sur la figure 3, la structure de plancher central 8 est formée à partir d'une première et d'une deuxième partie de plancher qui sont des demi-structures de plancher 9 monopièces identiques. 20 Les deux demi-structures de plancher 9 comportent au moins un élément de structure profilée tels que décrit précédemment et sont symétriques l'une de l'autre par rapport au plan sensiblement longitudinal, vertical et perpendiculaire à la face supérieure du tunnel central 13. L'assemblage des demi-structures de plancher 9 se fait par exemple par l'intermédiaire de points de soudure, les 25 demi-tunnels centraux des demi-structures de plancher 9 étant soudés l'un avec l'autre. Cette variante bi-pièces présente l'avantage de simplifier le procédé de fabrication tout en conservant les avantages liés à une structure de plancher profilée monopièce. En effet de telles structures de demi-plancher 9 identiques 30 permettraient de réduire les coûts de fabrication, une seule ligne de profilage étant alors nécessaire. 2905110 7 L'avantage d'un tel élément de structure profilée est de permettre de réaliser un ensemble d'un seul tenant en continuité. La présente invention présente l'avantage de regrouper en un seul élément les fonctions propres à une structure de plancher arrière ou de plancher central par exemple afin de 5 diminuer le nombre d'étapes dans les procédés de fabrication, et permet par conséquent de substituer l'investissement d'une seule ligne de profilage à celui d'au moins cinq outils d'emboutissage. 20 25 REVENDICATIONS 1. Elément de structure profilé formé par un corps creux (5, 6, 7) de forme sensiblement en U comportant une base (7), un premier et un deuxième côté latéral (5, 6) et un élément de fermeture (1, 2, 3) sensiblement plan refermant ledit corps creux (5, 6, 7) caractérisé en ce que ledit élément de structure profilée est un élément monopièce de sorte que l'élément de fermeture (1, 2, 3) est formé dans la continuité du corps creux (5, 6, 7). io 2. Elément de structure profilée creux selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'élément de fermeture (1, 2, 3) comporte une section creuse (4). 3. Elément de structure profilée creux selon la revendication 2 15 caractérisé en ce que ladite section creuse (4) de l'élément de fermeture (1, 2, 3) est formé par au moins : i. un premier côté (1) comportant au moins une première partie (101) prolongeant, sensiblement parallèlement à la base (7) et vers l'intérieur du corps creux (5, 6, 7), l'extrémité du premier côté latéral (5) opposée à la base (7), ii. un deuxième côté (2) prolongeant le premier côté (1) et s'étendant le long du deuxième côté latéral (6) vers l'extérieur du corps creux (5, 6, 7), iii. un troisième côté (3) de fermeture de forme plane, prolongeant le deuxième côté (2), du premier côté latéral (5) vers le deuxième côté latéral (6) sensiblement parallèlement à la base (7), le troisième côté (3) recouvrant au moins en partie le premier côté (1). 30 4. Elément de structure profilée creux selon la revendication 3 caractérisé en ce que le premier côté (1) comporte également une deuxième partie inclinée (102) prolongeant la première partie (101) 15 2905110 9 sensiblement parallèle à la base (7), ladite deuxième partie inclinée (102) étant réalisée par l'intermédiaire d'un pli orienté à la fois vers l'intérieur du corps creux (5, 6, 7) et vers le deuxième côté latéral (6). s 5. Elément de structure profilée creux selon la revendication 3 ou 4 caractérisé en ce que ladite première partie (101) du premier côté (1) prolongeant l'extrémité du premier côté latéral (5) a une longueur minimale permettant un assemblage par cordon de soudure dudit premier côté (1) avec ledit troisième côté (3) de fermeture. 6. Elément de structure profilée creux selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que le deuxième côté (2) a une longueur minimale permettant un assemblage par cordon de soudure avec le deuxième côté latéral (6) dudit corps creux (5, 6, 7). 7. Elément de structure profilée creuse selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ladite section creuse (4) est de forme sensiblement trapézoïdale. 20 8. Structure de plancher de véhicule automobile caractérisé en ce que ladite structure de plancher (8) comporte au moins un élément de structure profilé (1, 2, 3, 5, 6, 7) selon l'une des revendications 1 à 6, ladite structure de plancher et ledit au moins un élément de structure profilé (1, 2, 3, 5, 6, 7) appartenant à un ensemble monopièce. 25 9. Structure de plancher de véhicule comportant au moins une première partie de plancher et une deuxième partie de plancher, caractérisé en ce que ladite première partie de plancher et ladite deuxième partie de plancher comportent au moins un élément de structure profilé (1, 2, 3, 5, 6, 7) 30 selon l'une des revendications 1 à 6 et en ce que ladite première partie de plancher est assemblée à ladite deuxième partie de plancher. 2905110 Io 10. Structure de plancher selon la revendication 9 caractérisé en ce que ladite première partie de plancher et ladite deuxième partie de plancher sont identiques. 5