Brevet FR2928127A1 — publié le 20090904

� Dispositif de renforcement de liaison entre la partie arrière du berceau moteur et le soubassement d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile� La présente invention concerne d'une façon générale un dispositif de renforcement de liaison entre la partie arrière du berceau moteur et le soubassement d'un véhicule, tel qu'un véhicule automobile. Le renforcement des normes de sécurité relatives au choc avant que peut subir un véhicule impose à son berceau avant de transmettre au soubassement du véhicule les efforts résultants de ce choc par l'intermédiaire d'une liaison rigide constituée, par exemple, de vis de fixation, afin de dissiper au maximum les efforts de choc dans le soubassement. Cependant, une rupture d'au moins l'une des vis de fixation de la partie arrière du berceau au soubassement peut se produire, annulant par conséquent la capacité du berceau de transmettre au soubassement les efforts de choc. Afin de renforcer cette liaison, la pratique la plus répandue consiste à renforcer la fixation principale arrière du berceau au soubassement avant en augmentant par exemple la taille des vis, en adjoignant des renforts locaux ou des fixations additionnelles, en les multipliant tout en réduisant leur taille en arrière de la fixation principale. Par ailleurs, afin de réduire les remontées de bruits et de vibrations vers les occupants de l'habitacle du véhicule, certains berceaux avant peuvent être fixés sur les soubassements de véhicule par l'intermédiaire de moyens de filtration constitués de bagues cylindriques en matériau élastomère. Toutefois, ce type de berceau est muni d'une liaison initialement souple avec le soubassement du véhicule, ce qui est défavorable en cas de choc, notamment de choc avant. En effet, une fois les cales en élastomère comprimées, la liaison devient 1 finalement rigide. Le temps mis par ces cales pour se comprimer, entraîne donc un retard dans la transmission des efforts, lesdits efforts devenant alors très importants et augmentant, de façon significative, les risques de rupture des fixations conventionnelles. Par conséquent, les fonctions de transmission des efforts de choc avant et de diminution des bruits et vibrations accomplies par les deux types de liaison sus mentionnés entre le berceau avant et le soubassement du véhicule sont antagonistes. En effet, la présence d'une liaison de filtration pose des problèmes lors de chocs avant appliqués au véhicule du fait que le berceau avant dissipera moins facilement les efforts de choc qu'il encaisse. C'est pourquoi, les nouvelles plateformes connues cherchent à privilégier un appui géométrique direct de la face arrière du berceau contre le soubassement avant, permettant de créer une nouvelle voie de passage d'efforts du berceau au soubassement par contact direct, et de décharger ainsi en partie les fixations arrières de berceau quelque soit le type de liaison choisi. Le document FR-A-2 835 799 décrit pour un berceau de véhicule automobile des moyens de protection qui sont aptes à entrer en contact avec le berceau lors d'un choc. Ces moyens de protection portent en outre des moyens d'engagement qui pénètrent dans des moyens de guidage complémentaires appartenant au berceau. Il convient de signaler que les moyens de protection ne font pas partie d'une pièce essentielle de fixation du berceau sur le châssis du véhicule et que de plus il n'y a aucun contact entre le berceau et ces moyens de protection en l'absence de choc. Les moyens d'engagement décrits dans ce document ne peuvent donc pas servir à renforcer une liaison entre un berceau et un soubassement d'un véhicule comme décrit dans la présente demande car ils ne servent qu'à maintenir une liaison entre le berceau et les moyens de protection que lors d'un choc. 2 Le but de la présente invention est de garantir la cohésion du berceau moteur au soubassement même en cas de rupture des vis de fixation arrière du berceau au soubassement. L'invention consiste à réaliser un dispositif d'encastrement actif, fait de pièces male et femelle appartenant respectivement au berceau et au soubassement et coopérant lors du choc. Plus particulièrement, la présente invention concerne un dispositif de renforcement de liaison entre un berceau arrière et un soubassement avant, ce soubassement comportant un plancher intérieur avec un brancard venant recouvrir une partie du berceau arrière, caractérisé en ce que le berceau comprend une pièce mâle sur sa partie destinée à être recouverte par le brancard, cette pièce mâle étant reçue dans une pièce femelle aménagée sur le brancard quand celui-ci est en position montée sur le berceau. Selon d'autres caractéristiques additionnelles de 20 la présente invention : - la pièce mâle est un pion ou une plaque, - le pion est un pion en acier circulaire rapporté et vissé sur le berceau présentant un diamètre d'environ 20mm, 25 - la plaque est en acier rapportée et soudée, notamment par cordon, sur le berceau et présente une épaisseur de 5mm, - la pièce femelle sur le brancard est sous la forme d'un évidement réalisé par emboutissage avec bord 30 tombé ou d'un évidement à l'emporte pièce avec plaque de matage local préalablement soudée, - le berceau est relié au brancard par au moins un axe de liaison principal et un axe de liaison auxiliaire, - l'axe de liaison est constitué par une vis ancrée 35 dans le brancard et traversant l'extrémité arrière du berceau, sa tête étant en appui sur une semelle de berceau portant celui-ci et cette vis étant disposée 3 sensiblement perpendiculairement au brancard, au berceau et à la semelle de berceau, -l'axe de liaison auxiliaire est aussi constitué par une vis. L'invention concerne également un véhicule automobile caractérisé en qu'il comprend un dispositif de renforcement de liaison entre un berceau arrière et un soubassement avant tel que précédemment défini. L'invention va maintenant être décrite plus en 10 détail mais de façon non limitative en regard des figures annexées, dans lesquelles : - la figure 1 est une vue partielle en perspective de dessus de la face arrière du berceau recouverte partiellement par la partie du soubassement en regard, 15 - la figure 2 est une vue agrandie en perspective de dessus de la face arrière du berceau montrant la pièce mâle du dispositif de renforcement selon l'invention portée par ce berceau selon une première forme de réalisation avec en médaillons cette forme de réalisation 20 et une seconde forme de réalisation de cette pièce mâle en vue agrandie, - la figure 3 est une vue agrandie en perspective de dessus du soubassement avant montrant la pièce femelle du dispositif de renforcement selon l'invention portée 25 par le soubassement avec en médaillons deux formes de réalisation de cette pièce femelle selon la présente invention en vue agrandie, - la figure 4 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau et brancard du soubassement avec le 30 dispositif de renforcement selon l'invention sous une première forme de réalisation dans une configuration avant choc, - la figure 5 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau et brancard du soubassement avec le 35 dispositif de renforcement selon l'invention sous une première forme de réalisation dans une configuration après choc très sévère, 4 - la figure 6 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau et brancard du soubassement avec le dispositif de renforcement selon l'invention sous une première forme de réalisation dans une configuration après choc sévère. En se reportant à la figure 1, la référence 1 désigne un berceau avant permettant de supporter notamment le moteur du véhicule. Ce berceau 1 est monté sur une semelle 2 de berceau. Le soubassement du véhicule est composé d'un plancher, non représenté sur les figures avec deux brancards 3, dont un seul représenté, disposés solidairement au dessous de ce plancher, ces deux brancards 3 s'étendant de chaque côté du plancher parallèlement à l'axe longitudinal du véhicule. Une partie du brancard 3 recouvre la partie arrière du berceau 1 avant. Cette partie est composée d'un pontet de fixation 4 du berceau avec l'ensemble de soubassement avant, qui est embouti dans le brancard 3 et d'un renfort local intérieur 5 de fixation arrière principale de berceau. Le brancard 3 présente en outre une surface de contact 3a qui est directement en appui sur une partie du berceau 1. Le renfort local intérieur 5 du brancard 3 et le berceau 1 comprennent un alésage 6a superposé pour ces deux éléments afin de permettre le passage d'une vis 6 qui est le moyen de fixation arrière principale du berceau 1 avant avec le brancard 3 de l'ensemble de soubassement avant. Cette vis 6 traverse donc le berceau avant 1 et la semelle 2 de berceau et est ancrée au brancard 3, par exemple par l'intermédiaire d'un écrou solidaire se trouvant sur ce brancard 3. La figure 2 montre la pièce mâle 8 du dispositif de renforcement selon l'invention portée par le berceau 35 1. Cette pièce mâle 8 est fixée sur la face arrière du corps de berceau 1, en dessous de la fixation arrière 5 principale 6 du berceau et fait saillie du berceau 1 vers le haut afin de rentrer dans un évidement 9 prévu dans la surface de contact 3a du brancard 3 recouvrant la partie arrière du berceau 1, comme les figures suivantes le montreront. Dans une forme de réalisation de la pièce mâle 8 selon l'invention, cette pièce peut être sous la forme d'un pion 8a en acier, de préférence circulaire, rapporté et vissé sur la face arrière du berceau 1, cette face étant préalablement trouée à cet effet. Dans une autre forme de réalisation de la pièce mâle selon l'invention, cette pièce peut être sous la forme d'une plaque d'acier 8, d'épaisseur d'environ 5mm, rapportée et soudée sur la face arrière du berceau 1, de préférence par cordons. La figure 3 est une vue agrandie en perspective de dessus du soubassement avant montrant la pièce femelle 9 du dispositif de renforcement de liaison selon l'invention. Cette pièce femelle se présente sous la forme d'un évidement oblong 9 réalisé dans la surface de contact 3a du brancard 3. Dans une forme de réalisation de cette pièce femelle 9 selon l'invention, la pièce peut être sous la forme d'un évidement 9a réalisé par emboutissage avec bord tombé associé. Dans une autre forme de réalisation de cette pièce femelle selon l'invention, la pièce peut être sous la forme d'un évidement 9b réalisé à l'emporte pièce avec plaque de matage local soudé en préparation sur le brancard 3. Les figures 4 à 6 montrent le rôle du dispositif de renforcement de fixation selon l'invention lors de chocs frontaux d'intensité différente. L'objectif de l'invention est que, lors de chocs frontaux à très forte énergie d'impact, on puisse garantir la cohésion du berceau moteur au soubassement 6 c'est-à-dire au brancard sous plancher, même en cas de rupture des vis de fixation arrière du berceau avec le soubassement grâce à la pièce mâle du berceau rentrant dans la pièce femelle du brancard. A ces figures, la pièce mâle du dispositif de renforcement est sous la forme d'une plaque 8 mais cette pièce pourrait prendre une forme différente sans sortir du cadre de la présente invention. La figure 4 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau 1 et brancard 3 du soubassement avec le dispositif de renforcement de liaison selon l'invention sous une première forme de réalisation dans une configuration avant choc. Le berceau 1 est relié au brancard 3 par une vis principale 6 et une vis auxiliaire 7. Entre ces deux vis 6 et 7, se trouve le dispositif de renforcement de liaison composé de la pièce mâle 8 portée par le berceau 1 et de l'évidement 9 sur la surface de contact 3a du brancard 3. Il est à noter que le nombre de vis et leur emplacement peuvent être modifiés de façon à être adaptés à tout type de brancard 3 du soubassement. La figure 5 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau 1 et brancard 3 du soubassement dans une configuration après choc très sévère. Une telle configuration correspond à des chocs avec énergie d'impact supérieure à 3o% du cahier des charges. Dans cette situation, on voit que les deux fixations 6 et 7 réalisées par les vis sont au bord de la rupture du fait de la déformation excessive de l'ensemble du berceau 1. Cependant, même en cas d'affaiblissement des fixations 6 et 7 ou de rupture de celles-ci, la pièce mâle 8 reste encastrée de façon stable dans la pièce femelle 9 réalisée sous la forme d'un évidement dans le brancard 3. Une désolidarisation du berceau 1 avec le brancard 3 est ainsi évitée et malgré le basculement de la surface de contact 3a entre le berceau 1 et le brancard 3 du fait de l'aggravation de la déformation globale du véhicule, le berceau 1 est toujours en appui direct sur la surface de 7 contact 3a du brancard 3 ce qui permet de maintenir le passage des efforts s'exerçant sur le berceau 1. La figure 6 est une vue en section latérale d'un ensemble berceau 1 et brancard 3 du soubassement avec le dispositif de renforcement dans une configuration après choc sévère, qui correspond à un choc avec une énergie d'impact supérieure à 10% du cahier des charges. L'ensemble du berceau 1 reste parfaitement encastré dans le brancard 3 malgré la déformation et le basculement de la surface de contact 3a entre le berceau 1 et le brancard 3. On voit ainsi que le principe à la base de la présente invention, qui est d'assurer un encastrement de la zone arrière du berceau au soubassement avant au cours du choc, réalisé par l'encastrement de la pièce mâle fixée sur le berceau dans la pièce femelle présentée dans le soubassement avant, permet de garantir la cohésion du berceau avec le soubassement, pendant toute la durée du choc, même dans le cas de chocs frontaux très sévères. Ainsi avec le dispositif de renforcement selon la présente invention, on observe une dégradation progressive et maîtrisée des performances avec l'augmentation de la vitesse de choc, garantissant ainsi une diminution graduelle de la protection des occupants avec la vitesse, tandis que jusqu'à présent, les dispositifs de sécurité des véhicules étaient optimisés jusqu'à une vitesse donnée, et qu'ensuite leurs performances se dégradaient brutalement. Par ailleurs, le fait que les vis de fixation 6 et 7 soient orientées perpendiculairement au soubassement, autorise un montage automatisé de la liaison berceau 1 avec le brancard 3. Ainsi, en préparant le berceau 1 du support du moteur dans un gabarit, il sera possible de monter cet ensemble sur la caisse du véhicule et de le visser à celle-ci en automatique. 8 L'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et illustré qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Par exemple, il a été décrit une pièce mâle portée 5 par le berceau et une pièce femelle portée par le brancard. Le contraire est cependant possible. Il est aussi possible de prévoir d'autres formes pour la pièce mâle, comme par exemple des pièces avec des surfaces saillantes latéralement, des pions de forme 10 rectangulaire ou polygonale et des pièces femelles avec des évidements autres que de section circulaire. Il peut être également possible de prévoir plusieurs pièces mâles coopérant chacune avec une pièce femelle respective. 9 REVENDICATIONS 1. Dispositif de renforcement de liaison entre un berceau arrière (1) et un soubassement avant, ce soubassement comportant un plancher intérieur avec un brancard (3) venant recouvrir une partie du berceau arrière (1), caractérisé en ce que le berceau (1) comprend une pièce mâle (8) sur sa partie destinée à être recouverte par le brancard (3), cette pièce mâle (8) étant reçue dans une pièce femelle (9) aménagée sur le brancard (3) quand celui-ci est en position montée sur le berceau (1). 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce mâle (8) est sous la forme d'un pion 15 ou d'une plaque. 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le pion est un pion en acier, circulaire, rapporté et vissé sur le berceau (1), présentant un diamètre d'environ 20mm. 20 4. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque est en acier rapportée et soudée, notamment par cordon, sur le berceau (1) et présente une épaisseur de 5mm. 5. Dispositif selon l'une quelconque des 25 revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce femelle (9) sur le brancard (3) est sous la forme d'un évidement (9a) réalisé par emboutissage avec bord tombé ou d'un évidement (9b) à l'emporte pièce avec plaque de matage local préalablement soudée. 30 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le berceau (1) est relié au brancard (3) par au moins un axe de liaison principale et un axe de liaison auxiliaire. 7. Dispositif selon la revendication précédente, 35 caractérisé en ce que l'axe de liaison principale est constitué par une vis (6) ancrée dans le brancard et traversant l'extrémité arrière du berceau (1), sa tête 10étant en appui sur une semelle (2) de berceau portant celui-ci et cette vis étant disposée sensiblement perpendiculairement au brancard (3), au berceau (1) et à la semelle (2) de berceau. 8. Dispositif selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que l'axe de liaison auxiliaire est aussi constitué par une vis (7). 9. Véhicule automobile caractérisé en qu'il comprend un dispositif de renforcement de liaison entre un berceau arrière (1) et un soubassement avant tel que défini dans l'une quelconque des revendications précédentes. 11