Brevet FR2940780A1 — publié le 20100709

Véhicule comprenant une pièce de renforcement destinée à éviter le déchirement du pied milieu. [0001 L'invention concerne un véhicule, notamment de type automobile, comprenant une structure sur laquelle est monté de façon articulée au moins un ouvrant dans lequel s'étend une poutre, la structure ayant un renfort d'un pied milieu comprenant des parois d'appui et une nervure central, la poutre étant destinée à venir sur la paroi d'appui lors d'un choc transversal au véhicule et sur la nervure central comprenant au moins un embouti de rigidification située sensiblement horizontalement au droit de la poutre, lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle. [0002] Il est connu des structures de véhicule, l'agencement de renforts destinés à augmenter la rigidité de la structure, donc l'effort admissible avant sa déformation. Bien souvent, de telles pièces sont rapportées sur la structure et fixée par soudage. A titre d'exemple, il est connu de disposer d'un tel renfort sur le pied milieu du véhicule afin de le rendre plus résistant à la déformation de sorte que lorsqu'un obstacle vient déformer une porte, les poutres qu'elle contient transmettent l'effort du choc au pied milieu. Au moins un renfort est disposé directement au droit d'une des poutres de la porte. [0003] La Demanderesse a constaté qu'une structure ainsi équipée ne garantit pas la sécurité des occupants du véhicule lorsque l'effort du choc est supérieur à une valeur prédéterminée au-delà de laquelle l'effort transmis par la poutre de la porte au pied milieu provoque un déchirement de ce dernier. La rigidité élevée du renfort permet de répondre à une problématique de résistance du pied contre un choc d'intensité moyenne, mais au-delà d'une valeur prédéterminée, le renfort cède sous l'effet du choc, et provoque le déchirement du pied milieu. Dans ce cas, la poutre de la porte n'est pas retenue par le pied milieu de sorte que la poutre de la porte se déplace quasi librement vers l'habitacle du véhicule, en direction des occupants. [0004] Un but de la présente invention est de pallier tout ou partie des inconvénients de l'art antérieur relevés ci-dessus. [0005] A cette fin, le véhicule selon l'invention, par ailleurs conforme à la définition générique qu'en donne le préambule ci-dessus, est essentiellement caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce de renforcement disposée à l'intérieur du renfort de manière à recouvrir par superposition ledit embouti, ladite pièce de renforcement étant apte à dissiper l'effort transmis par la poutre au renfort lors d'un choc afin d'éviter le déchirement de l'embouti. [0006] Par ailleurs, le véhicule de l'invention peut comporter l'une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - la pièce de renfort comprend une nervure centrale disposée transversalement en saillie hors des parois d'appui, ladite nervure centrale étant reliée aux parois d'appui au moyen de carres avant et arrière, - l'embouti délimite un fond et un bord périphérique, et en ce que ladite pièce de renforcement est une équerre comprenant une portion principale disposée en appui contre le fond de l'embouti, et une portion secondaire et perpendiculaire venant en appui contre la carre arrière, - la portion principale comprend un bord avant d'inclinaison opposée au bord périphérique de l'embouti, - la portion de la pièce de renforcement a un bord sommital de dimension supérieure à celle de son bord inférieur de sorte que les pièces de renfort et de rigidification définissent une ligne de concentration des efforts s'éloignant du bord périphérique de l'embouti selon une inclinaison vers le bas, - la pièce de renforcement a un bord avant curviligne de sorte que la résistance à la déformation entre les bords sommital et inférieur de la pièce de renforcement varie progressivement, - le bord sommital de la pièce de renforcement relie les carres avant et arrière du renfort, - la pièce de renforcement est réalisée en acier, et est soudée audit renfort par des points de soudure électrique, - la carre arrière du renfort est reliée à la portion secondaire par des points de soudure électrique. - les portions principale et secondaire de la pièce de renforcement sont séparées par une ligne de jonction qui forme une ligne de pliure autour de laquelle la portion principale est apte à pivoter lors d'un choc transversal appliqué à la porte, la pièce de renforcement formant un axe sensiblement vertical autour duquel la paroi d'appui est apte à pivoter afin d'éviter un déchirement du renfort par la poutre lors du choc. [0007] D'autres avantages et particularités de l'invention ressortent de la description de modes de réalisation faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : [0008] La figure 1 est une représentation partielle d'un côté latéral d'une structure d'un véhicule de l'état de la technique, vu de l'intérieur ; [0009] La figure 2 est un agrandissement de la zone D de la figure 1 représentant de façon schématique une poutre vue de l'extérieur coopérant avec un pied milieu d'une structure de véhicule de l'état de la technique ; [0010] La figure 3 est une représentation schématique d'une partie agrandie du côté latéral d'un véhicule selon l'invention, le véhicule comprenant un élément de renforcement local de la structure qui est vu depuis un côté intérieur de l'habitacle ; [0011] La figure 4 représente de façon schématique la partie du côté latéral de la figure 3 vue depuis l'extérieur du véhicule où seule la poutre de porte est représentée en coopération avec un renfort de pied milieu agrandi, selon l'invention. [0012] Un véhicule notamment de type d'une automobile, comprend une structure 1 délimitée par un plancher non représenté, qui est relié à deux côtés latéraux que l'on nomme par la suite de côté d'habitacle et dont seul le côté droit est représenté sur la figure 1. [0013] Chaque côté d'habitacle comprend de préférence une pièce de tôlerie qui s'étend verticalement d'avant vers l'arrière du véhicule, qui est représentée tronquée au niveau de ses extrémités avant et arrière sur la figure 1. La structure 1 de véhicule donnée à la figure 1 montre qu'un côté d'habitacle délimite des encadrements d'ouvrant 10 ou 20, chaque encadrement étant lié à l'autre par le biais d'un pied milieu 2. [0014] Chaque ouvrant 10 ou 20 comprend au moins une poutre de renfort 11, 12, 21 ou 22, qui permet de protéger les occupants du véhicule contre toute pénétration de l'ouvrant dans l'habitacle qu'ils occupent. Pour ce faire, l'ouvrant 10 qui est une porte latérale avant droite du véhicule, comprend une poutre 11 supérieure s'étendant sensiblement à l'horizontal, qui est parfois qualifiée de frise de porte, et dont la fonction est de transmettre l'effort d'un choc frontal au pied milieu 2. L'effort d'un choc frontal est ainsi dissipé par un ensemble plus important d'éléments de la structure du véhicule, ce qui réduit d'autant la déformation de celle-ci. [0015] L'ouvrant 10 comprend également une poutre 12 inférieure d'inclinaison vers la bas et dont les extrémités avant et arrière sont destinées à recouvrir l'encadrement associé de porte qui est formé par la structure 1 de sorte qu'en cas de choc latéral sur la porte 10, l'effort issu de ce choc est transmis à la structure 1. Par la suite, on entend par choc latéral, un choc provoqué par le déplacement de l'extérieur vers l'intérieur du véhicule, d'un poteau contre une porte latérale, selon une direction sensiblement transversal au véhicule. Un choc latéral peut par conséquent être qualifié dans ce qui suit de choc poteau. [0016] On retrouve sur l'ouvrant 20, qui est une porte latérale arrière, de tels renforts qui portent respectivement les références 21 et 22 et qui ont les mêmes fonctions. [0017] Compte tenu les efforts importants auxquels doit résister la structure 1 lors d'un choc, qu'il s'agisse d'un choc frontal ou d'un choc latéral, le pied milieu 2 comprend un renfort 3 dont la fonction est d'augmenter la tenue à la déformation de la partie centrale de la structure 1. [0018] La figure 2 est un agrandissement de la zone repérée D à la figure 1, montrant de l'extérieur du véhicule, une partie du renfort 3 ainsi que la position relative d'une extrémité arrière 11 b de ladite frise de porte 11. [0019] Le renfort 3 comprend une nervure centrale 31 qui est disposée transversalement en saillie hors de parois d'appui repérées 32 et 33. L'extrémité arrière 11 b de ladite frise de porte est disposée horizontalement au droit de la paroi avant 32 du renfort. Ce dernier comprend des carres avant et arrière référencées 35 et 38 qui relient respectivement la nervure centrale 31 aux parois d'appui avant et arrière. [0020] La carre avant 35 est destinée à recevoir en appui la frise 11 de porte lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle externe. Pour cette raison, la nervure central 31 est localement rigidifiée par l'adjonction d'un embouti 34 dont le bord périphérique 37 définit une nervure de rigidification. L'embouti 34 délimite également un fond 36 qui est séparé de la paroi 32 avant d'appui d'une distance inférieure à celle séparant la nervure 31 de cette même paroi 32. [0021] Compte tenu la position relative de l'embouti 34 par rapport à la frise 11 de porte, la nervure 37 de rigidification donne au renfort 3 une résistance accrue à la déformation lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle mais créé en contre partie un affaiblissement par élongation de matière qui réduit d'autant la tenue du renfort an cas de choc latéral au véhicule. [0022] Le véhicule de l'invention comprend pour s'affranchir de cet inconvénient, une pièce de renforcement 4 qui est rendue visible aux figures 3 et 4. [0023] La figure 3 représente selon une vue de l'intérieur du véhicule, l'agencement de la pièce 4 de renforcement sur la face intérieure du renfort 3. La pièce 4 de renforcement est une équerre réalisée à partir d'une plaque d'acier, qui comprend une portion 42 principale et une portion secondaire 41 d'orientation sensiblement perpendiculaire à ladite portion 41. [0024] De préférence, les portions 42 principale et 41 secondaire sont séparées d'un angle quasi égal à celui séparant la carre arrière 38 et la nervure centrale 31 du renfort contre lesquelles elles viennent en appui pour leur fixation au renfort 3. [0025] Pour éviter un déchirement du renfort 3, la ligne 15 de concentration des efforts latéraux ne doit pas s'étendre à proximité de la nervure 37 de rigidification formée par l'embouti 34, comme cela est visible sur la figure 2 qui représente un véhicule de l'état de la technique. [0026] Pour ce faire, le véhicule de l'invention comprend une pièce 4 de renforcement qui est conformée de manière à lier les carres avant 35 et arrière 38 au niveau de sa partie supérieure. A contrario, la partie inférieure de la pièce 4 de renforcement est de dimension inférieure, au moins de la moitié de l'écart entre les carres du renfort 3 de sorte qu'elle n'est pas en liaison directe avec la carre avant 35 située proche de la poutre 11 de porte. [0027] La pièce 4 de renforcement est délimitée par un bord périphérique avant 43 qui suit une ligne curviligne de liaison des parties supérieure et inférieure de la portion 42 principale afin d'assurer une variation progressive de la résistance à la déformation de la pièce 4. Cela a pour avantage à la fois d'augmenter localement la rigidité du renfort 3 au niveau de l'embouti 34, tout en tolérant une déformation de celui-ci en cas de choc poteau. [0028] Le bord périphérique avant 43 s'étend depuis la carre avant 35 du renfort vers la carre arrière 38 de sorte que la section transversale de la portion principale 42 diminue entre les parties supérieure et inférieure, de sorte que la pièce 4 recouvre par superposition la quasi intégralité du fond 36 de l'embouti 34. [0029] Avantageusement, la ligne 15 de concentration des efforts, telle qu'elle est visible à la figure 4, est inclinée vers le bas de la pièce 4 de renforcement afin de s'éloigner de la nervure 37 de rigidification. Cela améliore substantiellement la tenue du renfort 3 contre son déchirement au niveau de l'embouti 34 et éloigne de ce dernier les efforts, donc son risque de déchirement. [0030] L'éloignement ainsi opéré entre la ligne 15 de concentration des efforts et la nervure 37 de rigidification rend néanmoins apte la rotation du renfort par déformation. [0031] La fixation de la pièce de recouvrement 4 au renfort 3 est de préférence opérée par des points de soudures électriques qui permettent de lier la portion 41 secondaire à la carre opposée à celle liant la paroi d'appui de la frise 11 à la nervure centrale 31 du renfort 3. La portion 41 secondaire est par conséquent liée à la carre arrière 38 du renfort 31. [0032] En outre, d'autres points de fixation assurent la solidarisation de la portion principale 42 au fond 36 de l'embouti. [0033] La pièce de renforcement 4 est conformée en équerre afin de générer une ligne de pliure sensiblement verticale, s'étendant le long de la carre arrière 38, autour de laquelle ses portions principale 42 et secondaire 41 sont aptes à pivoter l'une vers l'autre lors d'un choc poteau, en concomitance de la rotation du renfort 3. [0034] Par un tel agencement de la pièce 4 de renforcement sur le renfort 3, la rotation de celui-ci éloigne d'autant son risque de déchirement par cisaillement et garantit alors une continuité de transfert de l'effort du choc par la frise 11 de porte à la structure 1 du véhicule. [0035] Un véhicule automobile comprenant une telle pièce de renforcement 4 disposée horizontalement au droit de la frise de porte 10 est garant d'une meilleure répartition de l'énergie du choc poteau sur l'ensemble constitué de la porte 10 et de la structure 1 et d'une protection accrue des occupants du véhicule, notamment en cas de choc latéral. Revendications1. Véhicule, notamment de type automobile, comprenant une structure (1) sur laquelle est monté de façon articulée au moins un ouvrant (10, 20) dans lequel s'étend une poutre (11, 21), la structure ayant un renfort (3) d'un pied milieu (2) comprenant des parois (32, 33) d'appui et une nervure central (31), la poutre (11, 21) étant destinée à venir sur la paroi (32, 33) d'appui lors d'un choc transversal au véhicule et sur la nervure central (31) comprenant au moins un embouti (34) de rigidification située sensiblement horizontalement au droit de la poutre (11, 21) lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une pièce de renforcement (4) disposée à l'intérieur du renfort (3) de manière à recouvrir par superposition ledit embouti (34), ladite pièce de renforcement (4) étant apte à dissiper l'effort transmis par la poutre (11, 21) au renfort (3) lors d'un choc afin d'éviter le déchirement de l'embouti (34). 2. Véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce de renfort (3) comprend une nervure centrale (31) disposée transversalement en saillie hors des parois (32, 33) d'appui, ladite nervure centrale (31) étant reliée aux parois d'appui au moyen de carres (35, 38) avant et arrière. 3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que l'embouti (34) délimite un fond (36) et un bord périphérique (37), et en ce que ladite pièce de renforcement (4) est une équerre comprenant une portion (42) principale disposée en appui contre le fond (36) de l'embouti, et une portion (41) secondaire et perpendiculaire venant en appui contre la carre (38) arrière. 4. Véhicule selon la revendication 3, caractérisé en ce que la portion principale (42) comprend un bord avant d'inclinaison opposée au bord périphérique (37) de l'embouti (34). 5. Véhicule selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que la portion (42) de la pièce de renforcement (4) a un bord sommital de dimension supérieure à celle de son bord inférieur de sorte que le renfort (3) et la pièce de rigidification (4) définissent une ligne (15) de concentration des efforts s'éloignant du bord périphérique (37) de l'embouti (34) selon une inclinaison vers le bas. 6. Véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que la pièce de renforcement (4) a un bord avant curviligne de sorte que la résistance à la déformation entre les bords sommital et inférieur de la pièce de renforcement (4) varie progressivement. 7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que le bord sommital de la pièce de renforcement (4) relie les carres avant et arrière (35, 38) du renfort (3). 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce de renforcement (4) est réalisée en acier, et est soudée audit renfort (3) par des points de soudure électrique. 9. Véhicule selon la revendication 8, caractérisé en ce que la carre arrière (38) du renfort (3) est reliée à la portion secondaire (41) par des points (5) de soudure électrique. 1O.Véhicule selon l'une quelconque des revendications 3 à 9, caractérisé en ce que les portions principale et secondaire (41, 42) de la pièce de renforcement (4) sont séparées par une ligne de jonction qui forme une ligne de pliure autour de laquelle la portion principale (42) est apte à pivoter lors d'un choc transversal appliqué à la porte, la pièce de renforcement (4) formant un axe sensiblement vertical autour duquel la paroi (32) d'appui est apte à pivoter afin d'éviter un déchirement du renfort (3) par la poutre (11) lors du choc.