Brevet FR2917050A1 — publié le 20081212

Structure de véhicule automobile munie de moyens de répartition et de transmission d'efforts. La présente invention concerne une structure de véhicule automobile, du type comprenant : - une ouverture d'accès latérale délimitée par un pied de structure avant, un pied de structure arrière, et une partie inférieure et une partie supérieure sensiblement longitudinales reliant les pieds avant et arrière ; - une porte latérale avant et une porte latérale arrière s'étendant entre les pieds avant et arrière, et munies respectivement d'un bord arrière et d'un bord avant adaptés pour coopérer entre eux dans la position de fermeture des portes ; et - trois barres de renfort, dont une barre longitudinale avant fixée sur la porte avant ayant son extrémité avant disposée en regard du pied avant, une barre médiane fixée sur la porte arrière le long du bord avant de celle-ci, et une barre longitudinale arrière fixée sur la porte arrière et ayant son extrémité arrière disposée en regard du pied arrière. Les structures des véhicules automobiles possèdent traditionnellement un mon-tant central, appelé pied milieu, qui relie le longeron de soubassement au pavillon. II permet de séparer les portes avant et les portes arrière. Le pied milieu joue un rôle majeur en cas de choc frontal, son rôle étant de transmettre les efforts de la porte avant vers la porte arrière. Toutefois, certains véhicules ne possèdent pas de pied milieu, notamment les véhicules dont les portes sont de type à ouverture antagoniste ; en cas de choc, les efforts des chocs frontaux transitent alors notamment par les longerons inférieurs et par le montant de baie. On connaît, par exemple d'après le document US 6 332 641 B1, une structure du type décrit précédemment, dans laquelle les trois barres de renfort sont adaptées pour augmenter la rigidité des portes, améliorant ainsi la protection des occupants du véhicule lors d'un choc latéral. Cependant, en cas de choc frontal, cette structure n'est pas optimale en termes de transmission des efforts. L'invention a pour but d'améliorer la sécurité des passagers, pour des véhicules sans pied milieu, en limitant la déformation de l'habitacle. A cet effet, l'invention a pour objet une structure de véhicule automobile du type précité, caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de répartition et de transmission d'efforts disposés en regard de l'extrémité arrière de la barre de renfort avant, en regard de la barre de renfort médiane et en regard de l'extrémité avant de la barre de renfort arrière pour, lors d'un choc frontal subi par le véhicule, recevoir une partie des efforts issus du choc et transmis par la barre de renfort avant, et diriger une partie des-dits efforts vers les barres de renfort médiane et arrière. La structure selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristi- ques suivantes : - les parties inférieure et supérieure comprennent des moyens de report d'efforts disposés à proximité des extrémités de la barre de renfort médiane pour recevoir une partie des efforts issus du choc et transmis par la barre de renfort médiane, et diriger une partie desdits efforts vers le pied arrière par l'intermédiaire desdites parties supé- rieure et inférieure ; - les moyens de répartition et de transmission d'efforts comprennent une boîte présentant deux compartiments, dont un premier compartiment situé entre les deux barres longitudinales et un deuxième compartiment situé à côté du premier compartiment et en regard de la barre médiane ; - chaque compartiment a une section horizontale constante ; - les trois barres de renfort sont tubulaires ou profilées ; - les barres de renfort avant et arrière sont sensiblement alignées et coplanaires ; - la barre de renfort médiane est fixée sur la porte arrière par les moyens de ré- partition et de transmission d'efforts et par des pattes de fixation ; - chaque porte comprend une peau de porte et une doublure de porte fixées l'une à l'autre et définissant un espace entre elles, les barres de renfort respectives étant disposées dans ledit espace ; et - les deux portes sont de type à ouverture antagoniste. L'invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend une structure telle que décrite précédemment. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, don-née uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur les-quels : - la Figure 1 est une vue latérale en perspective illustrant schématiquement un véhicule automobile selon l'invention, dans lequel les portes sont de type à ouverture antagoniste et représentées fermées ; - la Figure 2 est une vue analogue à celle de la Figure 1, les portes étant représentées ouvertes ; - la Figure 3 est une vue de côté partiellement écorchée du véhicule de la Figure 1 montrant l'agencement des barres de renfort ; - la Figure 4 est une vue en coupe horizontale longitudinale suivant la ligne IV-IV de la Figure 1 ; - la Figure 5 est une vue en perspective éclatée d'une porte avant du véhicule de la Figure 1 ; - la Figure 6 est une vue en perspective éclatée d'une porte arrière du véhicule de la Figure 1 ; - la Figure 7 est une vue en perspective des moyens de répartition d'efforts selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et - la Figure 8 est une vue en perspective des moyens de répartition d'efforts selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Afin de simplifier la description qui va suivre, les Figures ont été orientées suivant le système d'axes X, Y, Z définissant l'orientation usuelle d'un véhicule automobile, et dans lequel : - l'axe X est l'axe longitudinal du véhicule, orienté d'arrière en avant ; - l'axe Y est l'axe transversal orienté de droite à gauche ; et - l'axe Z est l'axe vertical orienté du bas vers le haut. Les termes de position et d'orientation qui sont utilisés par la suite s'entendent par rapport à ce système d'axes. La Figure 1 représente, de façon simplifiée, la structure 10 latérale gauche d'un véhicule automobile 12. La structure 10 comporte une ouverture d'accès latérale continue 14 délimitée par un pied de structure avant 16, un pied de structure arrière 18, et une partie infé-heure 20 et une partie supérieure 22 sensiblement longitudinales reliant les pieds avant et arrière 16, 18. Deux ouvrants 24 et 26 sont articulés sur la structure 10 et s'étendent entre les pieds avant et arrière 16, 18. Les ouvrants 24 et 26 sont respectivement des portes latérales avant 24 et arrière 26 montées à pivotement autour respectivement d'un axe 28 et d'un axe 30 sensiblement verticaux. Les axes 28 et 30 sont respectivement portés par les pieds avant 16 et arrière 18, les portes 24, 26 étant ainsi à ouverture antagoniste et le véhicule 12 étant dépourvu de pied milieu. Chaque porte 24, 26 comporte un caisson 32, 34 qui forme respectivement la partie inférieure de la porte 24, 26. Chaque caisson 32, 34 est prolongé suivant la direc- tion Z, sensiblement dans un même plan, afin de former un cadre 36, 38 d'une vitre 40, 42. Comme on le voit mieux sur la Figure 2, les portes avant 24 et arrière 26 sont munies respectivement d'un bord arrière 44 et avant 46 adaptés pour coopérer entre eux dans la position de fermeture des portes 24, 26. Les bords arrière et avant 44, 46 sont formés par des profilés qui s'étendent sensiblement suivant la direction Z, entre les parties longitudinales inférieure et supérieure 20, 22 de la structure 10. Les bords arrière et avant 44, 46 sont équipés de moyens de verrouillage 48 re- liés à une poignée 50 de la porte 24, 26 respective, de sorte que l'ouverture/fermeture de la porte arrière 26 est dépendante de celle de la porte avant 24. Des moyens d'étanchéité (non représentés) sont prévus entre les bords arrière et avant 44, 46. Des moyens de report d'efforts comprenant des gâches 51 sont prévus sur les parties inférieure et supérieure 20, 22 de la structure 10, sensiblement en arrière des extrémités du bord avant 46 de la porte arrière 26 lorsqu'elle celle-ci est fermée. Les gâches 51 sont propres à maintenir la porte arrière 26 en position fermée et à recevoir et diriger une partie des efforts issus d'un choc frontal subi par le véhicule 12 vers le pied arrière 18, comme cela sera expliqué plus en détail ultérieurement. En se référant aux Figures 3 à 6, chaque porte 24, 26 comprend une peau de porte 52, 54, une doublure de porte 56, 58 et une pièce de support 64, 66. Chaque peau 52, 54 et chaque doublure 56, 58 respective sont fixées l'une à l'autre de façon à se superposer pour former le caisson 32, 34 de la porte 24, 26 respective en définissant un espace 68, 70 entre elles. Chaque pièce de support 64, 66 est fixée sur la peau 52, 54 associée et/ou sur la doublure 56, 58 associée, et logée dans l'espace 68, 70 respectif. La structure 10 comprend trois barres de renfort, dont une barre longitudinale avant 72, une barre médiane 74 et une barre longitudinale arrière 76, et des moyens de répartition d'efforts. Les barres de renfort avant et arrière 72, 76 sont fixées respectivement sur les portes avant et arrière 24, 26 par l'intermédiaire des pièces de support 64, 66 associées, et logées dans les espaces 68, 70 respectifs. La barre de renfort médiane 74 est fixée sur la porte arrière 26 par l'intermédiaire de deux pattes de fixation 78, elles-mêmes fixées sur la doublure 58, et logée dans l'espace 70. Les trois barres de renfort 72, 74, 76 sont tubulaires ou profilées et métalliques ou composites, et présentent une section transversale sensiblement circulaire. Les moyens de répartition d'efforts comprennent une boîte 80 fixée sur la porte arrière 26 par l'intermédiaire de la doublure 58, et logée dans l'espace 70. La boîte 80 présente un premier compartiment 82 solidaire d'un deuxième compartiment 84, chaque compartiment 82, 84 étant ouvert à ses extrémités supérieure et inférieure, et possédant une section horizontale constante sur toute sa hauteur. En va-riante, chaque compartiment 82, 84 peut être fermé à l'une au moins de ses extrémités et peut posséder une section horizontale variable sur sa hauteur en fonction des efforts à répartir. La barre de renfort 72 a son extrémité avant 86 disposée en regard du pied avant 16, à une distance d de celui-ci, et son extrémité arrière 88 disposée en regard du bord arrière 44 de la porte avant 24, à une distance d' de celui-ci, de sorte qu'elle s'étend sensiblement sur toute la longueur L24 de la porte avant 24, juste en dessous du cadre 36. La barre de renfort 76 a son extrémité arrière 90 disposée en regard du pied arrière 18, à une distance d" de celui-ci. La barre de renfort 74 est fixée le long du bord avant 46 de la porte arrière 26 et a ses extrémités inférieure 92 et supérieure 94 disposées en avant des gâches 51, de sorte qu'elle s'étend sensiblement sur toute la hauteur H26 de la porte arrière 26. Les barres longitudinales 72, 76 sont sensiblement alignées et coplanaires, et la barre médiane 74 est décalée transversalement par rapport à celles-ci, vers l'intérieur du véhicule 12. Le premier compartiment 82 de la boîte 80 est disposé en regard de l'extrémité arrière 88 de la barre 72 d'un côté, et fixé à l'extrémité avant 96 de la barre 76 de l'autre côté. Le compartiment 82 est également fixé à la partie centrale de la barre 74. Le deuxième compartiment 84 est disposé en regard du bord avant 46 de la porte arrière 26 d'un côté, et fixé à la partie centrale de la barre 74 de l'autre côté. Le compartiment 84 est également fixé à la doublure de porte 58. La boîte 80 forme ainsi un support de fixation des barres médiane 74 et arrière 76. La fixation des différents éléments entre eux est réalisée au moyen de cordons de soudure et/ou de points de soudure, tels qu'illustrés par des croix sur la Figure 4. De préférence, d, d' et cl" sont inférieures à 10 mm. Ainsi, selon un exemple de réalisation, la longueur L72 de la barre de renfort avant 72 et la hauteur H74 de la barre de renfort médiane 74 sont inférieures respectivement à la longueur L24 de la porte avant 24 et à la hauteur H26 de la porte arrière 26. En coupe transversale (Figure 4), le compartiment 82 a un côté extérieur 82A longitudinal, des côtés avant 82B et arrière 82C transversaux, et un côté intérieur qui dans l'exemple représenté est en V évasé, convexe, formant une rampe avant 82D et une rampe arrière 82E inclinées respectivement de a et g par rapport à la direction longitudinale. let g sont de préférence compris entre 0 et 60 . Dans cet exemple, on a sensiblement a = 15 et f = 15 . Le compartiment 84 a une section trapézoïdale, avec un côté extérieur 84A, des côtés avant 84B et arrière 84C transversaux et un côté intérieur 84D. Le côté 84A du compartiment 84 correspond au côté 82D du compartiment 82 et le côté 84D est incliné par rapport à la direction longitudinale, de sorte que les côtés 84A et 84D convergent vers la barre médiane 74. Dans un premier mode de réalisation de l'invention (Figure 7), la boîte 80A est réalisée à partir de deux tôles pliées formant les deux compartiments 82, 84 et assemblées par soudure. Dans un deuxième mode de réalisation de l'invention (Figure 8), la boîte 80B est obtenue par moulage d'une seule pièce. Lorsque le véhicule 12 subit un choc frontal, les efforts issus du choc sont transmis, par l'intermédiaire du bloc avant (non représenté) du véhicule 12, au pied de structure avant 16. Une partie de ces efforts est ensuite transmise à la barre de renfort avant 72 et transite le long de cette barre vers l'arrière du véhicule 12. Les efforts issus du choc déforment les bords arrière et avant 44, 46 des portes avant et arrière 24, 26, encastrant le bord arrière 44 dans le bord avant 46. L'extrémité 88 de la barre de renfort avant 72 s'appuie alors sur la boîte 80 qui répartit les efforts sur les barres médiane 74 et arrière 76 par l'intermédiaire des corn- partiments 82, 84. Les efforts transmis à la barre de renfort arrière 76 se propagent le long de cette barre jusqu'au pied de structure arrière 18. Les efforts transmis à la barre de renfort médiane 74 se propagent le long de cette barre jusqu'aux gâches 51, qui reçoivent les efforts et les dirigent vers le pied de structure arrière 18 via les parties supérieure et inférieure 20, 22 de la structure 10. Cette répartition/transmission des efforts est favorisée par la forme en section de la boîte 80. Le compartiment 82 transmet les efforts à la barre 76, tandis que le côté 82D, 84A transmet les efforts à la barre 74, ces derniers étant en partie renvoyés vers la barre 76 par le côté 82E. La transmission/répartition des efforts est notamment facili- tée par la fixation des côtés 82E et 84C sur la barre médiane 74. La structure selon l'invention permet donc d'améliorer le comportement en choc frontal du véhicule en offrant une troisième voie d'effort, en plus des longerons inférieurs et du montant de baie, pour transmettre les efforts de l'avant vers l'arrière du véhicule. Grâce aux surfaces d'appui entre les différents éléments permettant d'acheminer les efforts issus du choc, cette nouvelle voie d'effort permet la transmission de plusieurs tonnes d'effort sur le pied de structure arrière, qui est à même de supporter un tel ni-veau d'effort. Les efforts issus du choc sont mieux répartis entre les différentes voies, permettant ainsi d'alléger la voie correspondant au montant de baie et donc d'affiner au maximum la section du montant de baie pour améliorer la visibilité du conducteur du véhicule. En outre, les barres de renfort permettent également d'accroître la rigidité des portes, améliorant ainsi le comportement en choc latéral pour protéger les occupants du véhicule. L'invention a été décrite en se référant au côté gauche du véhicule, le côté droit étant symétrique ou différent de l'invention, par exemple en ayant un pied milieu. En variante, les portes sont à ouverture antagoniste mais s'ouvrentlse ferment indépendamment l'une de l'autre. En variante également, la section transversale des barres de renfort est quel-conque, par exemple carrée. Dans une autre variante encore, les barres de renfort avant et médiane 72, 74 sont sensiblement perpendiculaires et coplanaires, et la barre arrière 76 est décalée transversalement par rapport à celles-ci. REVENDICATIONS 1.- Structure (10) de véhicule automobile (12), du type comprenant : - une ouverture d'accès latérale (14) délimitée par un pied de structure avant (16), un pied de structure arrière (18), et une partie inférieure (20) et une partie supé- rieure (22) sensiblement longitudinales reliant les pieds avant et arrière (16, 18) ; - une porte latérale avant (24) et une porte latérale arrière (26) s'étendant entre les pieds avant et arrière (16, 18), et munies respectivement d'un bord arrière (44) et d'un bord avant (46) adaptés pour coopérer entre eux dans la position de fermeture des portes (24, 26) ; et - trois barres de renfort, dont une barre longitudinale avant (72) fixée sur la porte avant (24) et ayant son extrémité avant (86) disposée en regard du pied avant (16), une barre médiane (74) fixée sur la porte arrière (26) le long du bord avant (46) de celle-ci, et une barre longitudinale arrière (76) fixée sur la porte arrière (26) et ayant son extrémité arrière (90) disposée en regard du pied arrière (18), caractérisée en ce qu'elle comporte des moyens de répartition et de transmission d'efforts disposés en regard de l'extrémité arrière (88) de la barre de renfort avant (72), en regard de la barre de renfort médiane (74) et en regard de l'extrémité avant (96) de la barre de renfort arrière (76) pour, lors d'un choc frontal subi par le véhicule (12), recevoir une partie des efforts issus du choc et transmis par la barre de renfort avant (72), et diriger une partie desdits efforts vers les barres de renfort médiane (74) et arrière (76). 2. Structure (10) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les parties inférieure et supérieure (20, 22) comprennent des moyens de report d'efforts disposés à proximité des extrémités (92, 94) de la barre de renfort médiane (74) pour recevoir une partie des efforts issus du choc et transmis par la barre de renfort médiane (74), et diriger une partie desdits efforts vers le pied arrière (18) par l'intermédiaire desdites parties supérieure et inférieure (20, 22). 3.- Structure (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de répartition et de transmission d'efforts comprennent une boîte (80) présen- tant deux compartiments, dont un premier compartiment (82) situé entre les deux barres longitudinales (72, 76) et un deuxième compartiment (84) situé à côté du premier compartiment (82) et en regard de la barre médiane (74). 4.- Structure (10) selon la revendication 3, caractérisée en ce que chaque compartiment (82, 84) a une section horizontale constante. 5.- Structure (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les trois barres de renfort (72, 74, 76) sont tubulaires ou profilées. 6.- Structure (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les barres de renfort avant et arrière (72, 76) sont sensiblement alignées et coplanaires. 7.- Structure (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la barre de renfort médiane (74) est fixée sur la porte arrière (26) par les moyens de répartition et de transmission d'efforts et par des pattes de fixation (78). 8.- Structure (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque porte (24, 26) comprend une peau de porte (52, 54) et une doublure de porte (56, 58) fixées l'une à l'autre et définissant un espace (68, 70) entre elles, les barres de renfort (72, 74, 76) respectives étant disposées dans ledit espace (68, 70). 9.- Structure (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les deux portes (24, 26) sont de type à ouverture antagoniste. 10.- Véhicule automobile (12), caractérisé en ce qu'il comprend une structure (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes.