Brevet FR2959981A1 — publié le 20111118

ÉLEMENT DE RENFORT DE PIED DE MILIEU D'UN VEHICULE. La présente invention concerne un élément de pied de milieu d'un véhicule. La sécurité des personnes transportées lors d'un déplacement véhiculé est une priorité des constructeurs de véhicule. Dans ce but, les habitacles de véhicules sont renforcés. Ces renforcements comprennent notamment un renforcement des pieds de milieu des habitacles qui, étant obtenu aux moyens d'éléments de renfort, permet de limiter les conséquences d'un choc latéral d'un véhicule. Pour garantir une sécurisation maximale de l'habitacle d'un véhicule, ces éléments de renforts doivent présenter à la fois une rigidité suffisante pour garantir la préservation d'un espace vital pour les personnes véhiculées lors d'un choc latéral et permettre une absorbation maximale de l'énergie cinétique transmise lors de ce même choc. Ces propriétés antagonistes sont obtenues par une configuration adéquate des différentes parties de ces éléments de renforts. Ainsi, la partie supérieure de ces éléments de renfort présente une forte rigidité de manière à préserver les organes vitaux placés dans la parties hautes des personnes véhiculées tandis que la partie inférieure présente une forte déformabilité de manière à absorber une partie importante de l'énergie transmise lors du choc. Ces différentes propriétés des parties supérieure et inférieure peuvent être obtenues par l'utilisation d'éléments de renfort monobloc en métal présentant une variation de leur épaisseur sur leur hauteur. Ainsi, la partie supérieure possède une forte épaisseur de métal garantissant sa rigidité, et la partie inférieure présente une épaisseur réduite de métal pour permettre sa déformation. Dans une telle configuration, la partie supérieure peut être également renforcée par l'utilisation d'un élément de renfort métallique supplémentaire. Il est également connu de réaliser ces éléments de renfort en utilisant deux parties métalliques distinctes pour la partie supérieure et la partie inférieure. Dans une telle configuration, la partie supérieure présente une forte épaisseur et est également réalisée en un métal de forte dureté, tandis que la partie inférieure présente une faible épaisseur pouvant être combinée avec un métal déformable. La fixation de ces deux parties, pour garantir une fixation solidaire de ces deux parties, est généralement réalisée par soudure. De telles configurations des éléments de renfort de pied milieu, si elles permettent une sécurisation satisfaisante de l'habitacle, possèdent un certain nombre d'inconvénients. Ces éléments de renfort présentent, pour garantir une bonne rigidité, une partie supérieure en métal de forte épaisseur qui représente un surpoids du véhicule non négligeable. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention concerne un élément de renfort de pied milieu d'un véhicule comportant : - une partie supérieure assemblée sur un arc de pavillon du véhicule, - une partie inférieure montée sur le châssis du véhicule, ces deux parties étant montées l'une sur l'autre pour former l'élément de renfort de pied milieu, étant caractérisé en ce que la partie supérieure est réalisée dans un matériau composite, et en ce que l'élément de renfort de pied milieu comprend en outre des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation de la partie supérieure sur la partie inférieure. L'utilisation d'un matériau composite pour la partie supérieure combinée à des moyens de fixation adéquates pour fixer la partie inférieure sur la partie supérieure permet un allégement de l'élément de renfort de pied milieu tout en garantissant les propriétés de rigidité nécessaires pour sécuriser les passagers lors d'un choc latéral. Avantageusement, le matériau composite présente une matrice et un matériau de type renfort, le matériau de type renfort étant en fibres qui sont tissées de manière à garantir la tenue mécanique de la partie supérieure en cas de choc latéral sur le véhicule. L'utilisation d'un matériau composite en fibres tissées permet de renforcer la rigidité de la partie supérieure. Préférentiellement, les moyens de fixation comportent au moins une pièce métallique, la ou chaque pièce métallique étant noyée dans la partie supérieure. L'utilisation d'au moins une pièce métallique noyée dans la partie supérieure permet de rigidifier la fixation entre la partie inférieure et supérieure. Préférentiellement, les moyens de fixation comprennent au moins une vis de fixation, et la ou chaque vis coopère avec un orifice fileté complémentaire ménagé dans la ou chaque pièce métallique. L'utilisation de vis de fixation permet un montage rigide de la partie supérieure sur la partie inférieure, ce montage ayant de plus pour avantage d'être amovible, simple de réalisation et peu couteux. Avantageusement, le matériau composite est un matériau composite à fibres continues, et en ce que le matériau de type renfort est préférentiellement en fibres de carbone ou en fibres de verre et en ce que la matrice est préférentiellement de la résine thermodurcissable ou thermoplastique. L'utilisation de la fibre continue, tel que de la fibre carbone ou de verre, comme matériau de type renfort du matériau composite permet une rigidité optimisée 5 de la partie supérieure de l'élément de renfort de pied milieu. Avantageusement, les fibres du matériau composite forment un tissu, ce tissu étant réalisé de manière à présenter une continuité de fibres autour de la ou chaque pièce métallique. Un tel tissage permet de renforcer le maintien de la ou chaque pièce 10 métallique dans la partie supérieure.assurant ainsi un bon maintien de la partie supérieure sur la partie inférieure. Préférentiellement, la partie supérieure est de forme longitudinale, en ce qu'une première partie des fibres, formant la chaîne du tissu, s'étend sensiblement selon une forme en U, les deux branches du U s'étendant sensiblement selon la 15 longueur de la partie supérieure de manière à entourer avec la base du U l'emplacement d'un moins une pièce métallique, et en ce qu'une second partie des fibres forme la trame du tissu et s'étend sensiblement selon une largeur de la partie supérieure. Un tel tissage des fibres permet de présenter une continuité de fibres 20 autour de la ou chaque pièce métallique permettant de ne pas présenter une fragilité vis-à-vis de la fixation de la pièce métallique qui pourrait occasionner un déchirement de la partie supérieure de l'élément de renfort de pied milieu. De manière avantageuse, la partie inférieure est en métal. L'invention se rapporte également à un véhicule, ce véhicule 25 comportant : - un châssis, - au moins un arc de pavillon, - au moins un ouvrant avant, - au moins un ouvrant arrière, 30 - et au moins un élément de renfort de pied milieu conforme à l'invention disposé entre le ou chaque ouvrant avant et le ou chaque ouvrant arrière, la partie supérieure de chaque élément de renfort étant montée sur chaque arc de pavillon du véhicule et la partie inférieure étant montée sur le châssis du véhicule. Un véhicule comportant un élément de renfort de pied milieu conforme à 35 l'invention permet, tout en garantissant la sécurité des passagers du véhicule, d'obtenir une structure allégée du véhicule réduisant ainsi la consommation en carburant de ce véhicule. De manière avantageuse, chaque élément de renfort de pied milieu du véhicule est un élément de renfort de pied milieu conforme à l'invention, chaque ouvrant arrière étant assemblé sur le véhicule au moyens d'au moins une charnière, et la ou chaque vis de fixation du ou de chaque élément de renfort étant en outre agencée de manière à fixer sur l'élément de renfort une charnière de l'ouvrant arrière équipant le véhicule. L'utilisation des vis de fixation pour la fixation d'une charnière d'un 10 ouvrant arrière sur le pied milieu permet de supprimer une étape de montage et de réduire le nombre de pièces nécessaires pour le montage du véhicule. De toute façon l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit en référence au dessin schématique annexé représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de cet élément de renfort de pied milieu. 15 Figure 1 est une vue schématique de coté d'un véhicule équipé d'un élément de renfort de pied milieu avec la carrosserie ôtée; Figure 2 est une vue de face à échelle agrandie d'un élément de renfort de pied milieu ; Figure 3 est une vue schématique de l'agencement des fibres de la partie 20 supérieure de l'élément de renfort. La figure 1 est une vue de coté d'un véhicule 1 équipé d'un élément de renfort 2 de pied milieu. Un tel élément de renfort 2 d'un véhicule 1 comporte une partie supérieure 3 assemblée sur un arc de pavillon 4 du véhicule 1 et une partie inférieure 5 montée sur le châssis du véhicule 1. Les deux parties 3,5 sont montées 25 l'une sur l'autre pour former l'élément de renfort 2. La partie supérieure 3 est réalisée dans un matériau composite et la partie inférieure 5 en métal. L'élément de renfort de pied milieu comprend en outre des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation de la partie supérieure 3 sur la partie inférieure 5. Généralement deux éléments de renfort de pied milieu 2 équipent le 30 véhicule 1, ce véhicule 1 comportant un châssis, deux arcs de pavillon 4, deux ouvrants avant et deux ouvrants arrière. Chaque élément de renfort 2 est alors positionné entre un ouvrant avant et un ouvrant arrière. La partie inférieure 5 de l'élément de renfort 2 est réalisée en métal et présente une épaisseur de ce métal permettant à cette partie de se déformer sans 35 rupture lors d'un choc latéral sur le véhicule. La partie supérieure 3, comme illustrée dans la figure 2, présente une forme longitudinale s'étendant selon le pied milieu du véhicule 1 et une face extérieure 6 en regard vers l'extérieur du véhicule lorsque l'élément de renfort équipe un véhicule 1.Cette partie de l'élément de renfort est réalisée en un matériau composite. Le matériau composite est réalisé par la combinaison d'un matériau de type renfort à fibres tissées et d'une matrice. Ce matériau de type renfort peut être en fibres continues telles que des fibres de carbone ou de verre. La matrice peut être de la résine thermodurcissable ou thermoplastique. Les fibres 7,8 forment un tissu avec une partie des fibres formant la chaîne du tissu et l'autre partie formant la trame. Les fibres formant la chaîne sont principalement tissées selon la longueur de la partie supérieure. Les fibres formant la trame sont principalement tissées selon la largeur partie supérieure. Les moyens de fixation de la partie supérieure 3 sur la partie inférieure 5 comprennent deux pièces métalliques 9 noyées dans la partie supérieure 3. Ces pièces métalliques sont placées sur la zone inférieure de la partie supérieure 3 en regard de la partie inférieure 5. Elles présentent chacune un orifice fileté 10 traversant la pièce 9 selon un axe perpendiculaire à la face extérieure 6 de la partie supérieure 3. Les moyens de fixation comprennent en outre deux vis, non représentées, dont le filetage est complémentaire à celui des orifices des pièces métalliques. Ces vis qui, permettent le montage de la partie supérieure sur la partie inférieure, peuvent également permettre le montage d'une charnière d'un ouvrant arrière. Les fibres continues 7,8, au niveau des pièces métalliques sont, comme schématisé sur la figure 3, tissées de manière à présenter une continuité de fibres autour de chaque pièce métallique. Pour ce faire, lors du tissage des fibres, la partie des fibres 7 formant la chaîne du tissu est tissée de manière à s'étendre sensiblement selon une forme en U, les deux branches 12 du U s'étendant sensiblement selon la longueur de la partie supérieure 3 de manière à entourer avec la base 13 du U l'emplacement d'une des deux pièces métalliques 9. La second partie des fibres 8, celle formant la trame du tissu s'étend sensiblement selon une largeur de la partie supérieure 3. Cette disposition complémentaire, des fibres 7,8 de chaîne et de trame, permet d'obtenir la continuité de fibres nécessaire pour le maintien de chaque pièce métallique 9. Une telle continuité permet d'éviter la présence de zone de fragilité au niveau des pièces métallique 9 qui pourrait engendrer, sous contrainte, une déchirure de la partie supérieure 3. Lors de l'installation sur le véhicule, l'élément de renfort de pied milieu est réalisé par le montage de la partie supérieure sur la partie inférieure par les moyens combinés des pièces métalliques 9 et des vis de fixation. La partie inférieure 5 est ensuite fixée sur le châssis, cette fixation pouvant être réalisée par boulonnage ou par soudure. La partie supérieure 3 est alors fixée sur l'arc de pavillon 4 du véhicule 1, cette fixation pouvant être réalisée par encollage ou par boulonnage. Ainsi équipé, le véhicule 1 est sécurisé pour les chocs latéraux ayant lieu au niveau du pied milieu. Lors d'un choc latéral d'un corps étranger sur le véhicule, la pièce supérieure 3, présentant une rigidité optimisée par le tissage adéquate des fibres 7, 8, ne subie pas de déformation, protégeant ainsi les organes vitaux des passagers du véhicule, tandis que la partie inférieure 5 se déforme en absorbant une partie de l'énergie cinétique transmise lors du choc. La fixation optimisée par le tissage des fibres 7, 8 autour des pièces métallique 9 assure la cohésion de l'ensemble évitant la pénétration du corps étranger dans l'habitacle. Comme il va de soi, l'invention ne se limite pas à la seule forme d'exécution de cet élément de renfort de pied milieu, décrite ci-dessus à titre 15 d'exemple, elle en embrasse au contraire toutes les variantes de réalisation. REVENDICATIONS1. Élément de renfort (2) de pied milieu d'un véhicule (1) - une partie supérieure (3) assemblée sur un arc de pavillon (4) du - une partie inférieure (5) montée sur le châssis du véhicule (1), les deux parties (3, 5) étant montées l'une sur l'autre pour former 10 l'élément de renfort (2) de pied milieu, caractérisé en ce que la partie supérieure (3) est réalisée dans un matériau composite et en ce que l'élément de renfort (2) de pied milieu comprend en outre des moyens de fixation configurés pour permettre la fixation de la partie supérieure (3) sur la partie inférieure (5). 2. Élément de renfort (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce 15 que le matériau composite présente une matrice et un matériau de type renfort, ledit matériau de type renfort étant réalisé en fibres (7,8) tissées de manière à garantir la tenue mécanique de la partie supérieure (3) en cas de choc latéral sur le véhicule (1). 3. Élément de renfort (2) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que les moyens de fixation comportent au moins une pièce métallique (9), la ou 20 chaque pièce métallique (9) étant noyée dans la partie supérieure (3). 4. Élément de renfort (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une ou des vis de fixation, et en ce que la ou chaque vis coopère avec un orifice (10) fileté complémentaire ménagé dans la ou chaque pièce métallique (9). 25 5. Élément de renfort (2) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que le matériau composite est un matériau composite à fibres continues, et en ce que le matériau de type renfort est préférentiellement en fibres de carbone ou en fibres de verre et en ce que la matrice est préférentiellement de la résine thermodurcissable ou thermoplastique. 30 6. Élément de renfort (2) selon l'une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que les fibres (7, 8) du matériau composite forment un tissu, ce tissu étant réalisé de manière à présenter une continuité de fibres (7, 8) autour de la ou chaque pièce métallique (9). 7. Élément de renfort (2) selon la revendication 6, caractérisé en ce 35 que la partie supérieure (3) est de forme longitudinale, en ce qu'une première partie des fibres (7), formant la chaîne du tissu, s'étend sensiblement selon une forme en U, comportant : véhicule (1),les deux branches (12) du U s'étendant sensiblement selon la longueur de la partie supérieure de manière à entourer avec la base (13) du U l'emplacement d'un moins une pièce métallique (9), et en ce qu'une second partie des fibres (8) forme la trame du tissu et s'étend sensiblement selon une largeur de la partie supérieure (3). 8. Élément de renfort (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la partie inférieure est en métal. 9. Véhicule (1) caractérisé en ce qu'il comporte :- - un châssis, - au moins un arc de pavillon (4), - au moins un ouvrant avant, - au moins un ouvrant arrière, - et au moins un élément de renfort de pied milieu (2) selon l'une des revendications 1 à 8 disposé entre le ou chaque ouvrant avant et le ou chaque ouvrant arrière, la partie supérieure (3) de chaque élément de renfort (2) étant montée sur chaque arc de pavillon (4) du véhicule (1) et la partie inférieure (5) étant montée sur le châssis du véhicule (1). 10. Véhicule (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que le ou chaque élément de renfort de pied milieu du véhicule (2) est un élément de renfort de pied milieu (2) selon la revendication 4 ou l'une des revendications 5 à 8 en combinaison avec la revendication 4, en ce que chaque ouvrant arrière est assemblé sur le véhicule au moyens d'au moins une charnière, et en ce que la ou chaque vis de fixation du ou de chaque élément de renfort (2) est en outre agencée de manière à fixer sur l'élément de renfort (2) une charnière de l'ouvrant arrière équipant le véhicule (1).25