Brevet FR2972991A1 — publié le 20120928

STRUCTURE DE LA PARTIE AVANT DE LA CAISSE D'UN VEHICULE AUTOMOBILE ET VEHICULE COMPORTANT UNE TELLE STRUCTURE La présente invention concerne une structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile. L'invention concerne également un véhicule automobile dont la partie avant présente une structure selon l'invention. Dans la plupart des véhicules automobiles, la structure de la partie avant comprend sur chacun de ses deux côtés latéraux un brancard qui s'étend longitudinalement entre une poutre transversale avant et une manivelle verticale qui est reliée au soubassement. Ce brancard passe au-dessus du groupe motopropulseur et l'extrémité arrière de ce brancard est reliée au tablier par l'intermédiaire de la manivelle ci-dessus. En cas de choc frontal du véhicule à grande vitesse, les efforts appliqués sur le brancard transitent par la manivelle, ce qui provoque une déformation et une intrusion importante du tablier vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule, qui est susceptible de blesser gravement les occupants. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient et également de réduire la masse de la structure de la partie avant du véhicule. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant un soubassement et sur chacun de ses deux côtés latéraux un pied avant et au moins un brancard s'étendant dans la direction longitudinale de la caisse, caractérisée en ce qu'elle comprend sur chacun de ses deux côtés latéraux, un brancard inférieur et un brancard supérieur s'étendant respectivement en dessous et au-dessus d'un brancard intermédiaire, les extrémités avant de ces trois brancards étant reliées ensemble, les extrémités arrière des brancards inférieur et intermédiaire étant reliées au soubassement et l'extrémité arrière du brancard supérieur étant reliée à la partie supérieure d'un pied avant. Cette structure composée de trois brancards permet de répartir les efforts engendrés en cas de choc frontal du véhicule à grande vitesse majoritairement vers le soubassement étant donné que les brancards inférieur et intermédiaire sont reliés à ce soubassement et que seul le brancard supérieur est relié à la partie supérieure du pied milieu. Une telle structure à trois brancards permet de découpler le tablier par rapport aux brancards, contrairement au cas de la structure connue décrite plus haut, de façon à réduire considérablement les risques d'intrusion de ce tablier dans l'habitacle, en cas de choc à grande vitesse. De préférence, le brancard inférieur comprend une partie arrière s'étendant dans le prolongement du soubassement et une partie avant inclinée vers le brancard intermédiaire. De préférence également, les deux brancards inférieurs sont reliés dans leurs parties arrières par une traverse. Cette traverse sert à bloquer le groupe motopropulseur pendant le choc grande vitesse. Cette traverse peut également servir à supporter la crémaillère de direction et/ou ou barre anti devers. De préférence également, le brancard intermédiaire comprend une partie arrière inclinée vers le soubassement et une partie avant sensiblement horizontale. Les parties arrière du brancard inférieur et du brancard intermédiaire sont 20 ainsi toutes les deux reliées au soubassement pour faire transiter vers ce soubassement la majeure partie des efforts engendrés lors d'un choc frontal. De même, le brancard supérieur comprend une partie arrière sensiblement horizontale et une partie avant inclinée vers le brancard intermédiaire. Ainsi, une partie réduite des efforts ci-dessus est appliquée sur la partie 25 supérieure du pied milieu. Par ailleurs, étant donnés que les efforts sont répartis sur trois brancards, la section de ceux-ci peut être réduite, ce qui a pour effet de réduire la masse de la structure. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, la partie avant 30 inclinée du brancard inférieur est prolongée vers l'avant par une partie sensiblement horizontale qui est reliée à la partie avant du brancard intermédiaire par une bretelle sensiblement verticale. L'extrémité avant de cette partie sensiblement horizontale peut porter la traverse inférieure. De préférence également, ladite partie sensiblement horizontale du brancard inférieur est en outre reliée au brancard intermédiaire par un renfort incliné s'étendant à l'arrière de ladite bretelle. Ce renfort incliné permet d'équilibrer la répartition des efforts entre le brancard inférieur et le brancard intermédiaire. Dans un mode de réalisation particulièrement avantageux de l'invention, la partie avant du brancard supérieur est reliée à la partie sensiblement horizontale du brancard intermédiaire dans une zone située sensiblement au milieu de cette partie sensiblement horizontale. De préférence, la partie sensiblement horizontale du brancard supérieur est reliée au brancard intermédiaire par un renfort incliné s'étendant à l'arrière de la partie avant inclinée du brancard supérieur. Ce renfort incliné permet d'équilibrer la répartition des efforts entre le brancard intermédiaire et le brancard supérieur. De préférence également, ledit renfort incliné est relié au brancard intermédiaire dans une zone située sensiblement à la jonction entre la partie arrière inclinée et la partie avant sensiblement horizontale du brancard intermédiaire. Dans un mode de réalisation préféré, le tablier s'étend transversalement aux trois brancards dans une zone comprise entre les deux pieds avant et ledit renfort incliné. Le tablier est ainsi situé dans une zone où il est découplé par rapport aux brancards et au renfort incliné, de sorte qu'en cas de choc frontal à grande vitesse, ce tablier ne risque pas d'être poussé vers l'habitacle. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile dont la partie avant de la caisse présente une structure selon l'invention et dans lequel la partie avant du brancard intermédiaire supporte les organes de suspension du groupe motopropulseur et éventuellement la batterie du véhicule. De préférence, le brancard supérieur supporte l'un des deux ressorts de suspension du train avant du véhicule. De préférence également, le brancard inférieur supporte les liaisons au sol du train avant, la traverse avant inférieure et la crémaillère de direction. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : la figure 1 est une vue latérale de la structure avant de la caisse d'un véhicule automobile selon l'invention, la figure 2 est une vue en perspective de la structure représentée sur la figure 1. Les figures 1 et 2 représentent la structure avant de la caisse d'un véhicule automobile. Cette structure comprend, de façon connue, un soubassement 1, un pied avant 2 disposé de chaque côté, un brancard 3 s'étendant de chaque côté, longitudinalement, entre une poutre transversale avant 4 et un bloc d'absorption de choc 5 placé entre cette poutre 4 et l'extrémité avant du brancard 3. Toutes les parties de la structure avant sont constituées par des corps creux en tôle d'acier ou d'aluminium ou matériaux composites. Sur les figures 1 et 2, on a également représenté une roue 6 du train avant du véhicule et le tablier 7 qui sépare le compartiment avant et l'habitacle du véhicule. Conformément à l'invention, la structure de la partie avant de la caisse représentée sur les figures 1 et 2 comprend sur chacun de ses deux côtés latéraux, un brancard inférieur 9 et un brancard supérieur 8 s'étendant respectivement en dessous et au-dessus d'un brancard intermédiaire 3. Les extrémités avant de ces trois brancards 8, 9, 3 sont reliées ensemble. Les extrémités arrière 9a, 3a des brancards inférieur 9 et intermédiaire 3 sont reliées au soubassement 1 et l'extrémité arrière 8a du brancard supérieur 8 est reliée à la partie supérieure 2a d'un pied avant 2. Le brancard inférieur 9 comprend une partie arrière 9b s'étendant dans le 30 prolongement du soubassement 1 et une partie avant 9c inclinée vers le brancard intermédiaire 3. Le brancard intermédiaire 3 comprend une partie arrière 3b inclinée vers le soubassement 1 et une partie avant sensiblement horizontale 3c qui est reliée à la poutre transversale supérieure 4. Le brancard supérieur 8 comprend une partie arrière 8b sensiblement horizontale et une partie avant 8c inclinée vers le brancard intermédiaire 3. Dans l'exemple représenté, la partie avant inclinée 9c du brancard inférieur 9 est prolongée vers l'avant par une partie sensiblement horizontale 9d qui est reliée à la partie avant 3c du brancard intermédiaire 3 par une bretelle 10 sensiblement verticale. L'extrémité avant 9e du brancard inférieur 9 est décalée vers l'arrière par rapport à l'extrémité avant 3d du brancard intermédiaire 3. Les deux brancards inférieurs 9 sont reliés entre eux à l'avant par une traverse inférieure 11. Par ailleurs, la partie sensiblement horizontale 9d du brancard inférieur 9 est en outre reliée au brancard intermédiaire 3 par un renfort incliné 12 s'étendant à l'arrière de la bretelle 10. Les figures 1 et 2 montrent également que la partie avant 8c du brancard supérieur 8 est reliée à la partie sensiblement horizontale 3c du brancard intermédiaire 3 dans une zone située sensiblement au milieu de cette partie sensiblement horizontale 3c. De plus, la partie sensiblement horizontale 8b du brancard supérieur 8 est reliée au brancard intermédiaire 3 par un renfort incliné 13 s'étendant à l'arrière de la partie avant inclinée 8c du brancard supérieur 8. Ce renfort incliné 13 est relié au brancard intermédiaire 3 dans une zone située sensiblement à la jonction 14 entre la partie arrière inclinée 3b et la partie avant sensiblement horizontale 3c du brancard intermédiaire 3. Les figures montrent également que le tablier 7 s'étend transversalement aux trois brancards 8, 3, 9 dans une zone comprise entre les deux pieds avant 2 et le renfort incliné 13. Lorsque le véhicule est assemblé, la partie avant 3c du brancard intermédiaire 3 supporte, dans une zone A représentée sur la figure 2, les organes de suspension du groupe motopropulseur ainsi que la batterie du véhicule. Par ailleurs, la partie arrière 8b du brancard supérieur 8 supporte, dans la zone B, l'un des deux amortisseurs de la suspension du train avant du véhicule. L'axe 6a des deux roues avant est situé entre le brancard intermédiaire 3 et le brancard inférieur 9. Le brancard inférieur 9 supporte, sur sa partie arrière 9b dans la zone C, les liaisons au sol du train avant, une traverse 15 servant à bloquer le groupe motopropulseur pendant le choc grande vitesse. Cette traverse 15 peut servir à supporter la crémaillère de direction et/ou la barre anti devers et à bloquer le groupe motopropulseur en cas de choc à grande vitesse. Le brancard inférieur 9 supporte également dans la zone 9d la traverse inférieure avant 11. En cas de choc frontal à grande vitesse du véhicule, les efforts appliqués sur la poutre avant 4 transitent par les trois brancards 3, 8 et 9. Etant donné que les parties arrière 3a et 9b des brancards 3 et 9 sont reliées au soubassement 1, les efforts sont encaissés majoritairement par ce soubassement 1. La partie résiduelle des efforts qui transite par le brancard supérieur 8 est reprise par la partie supérieure du pied avant 2 qui est reliée à la partie supérieure 20 du véhicule. Le tablier 7 est découplé des trois brancards 3, 8, 9 et est situé dans une zone dans laquelle la déformation des brancards et du renfort 13 ne risque pas de pousser le tablier 7 dans l'habitacle du véhicule. Les renforts 12 et 13 jouent le rôle d'équilibreurs pour équilibrer les efforts 25 transmis par le brancard intermédiaire 3 vers le brancard inférieur 9 et vers le brancard supérieur 8. Etant donné que les efforts transitent par trois brancards 3, 8, 9 et deux renforts obliques 12, 13, la section ou l'épaisseur de la tôle de ces éléments peut être réduite, ce qui permet de diminuer la masse de la partie avant du véhicule. 30 Par ailleurs, la structure selon l'invention permet de réduire le porte-à-faux entre les roues avant et le pare-choc avant. REVENDICATIONS1. Structure de la partie avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant un soubassement (1) et sur chacun de ses deux côtés latéraux un pied avant (2) et au moins un brancard (3) s'étendant dans la direction longitudinale de la caisse, caractérisée en ce qu'elle comprend sur chacun de ses deux côtés latéraux, un brancard inférieur (9) et un brancard supérieur (8) s'étendant respectivement en dessous et au-dessus d'un brancard intermédiaire (3), les extrémités avant de ces trois brancards (9, 8, 3) étant reliées ensemble, les extrémités arrière des brancards inférieur (9) et intermédiaire (3) étant reliées au soubassement (1) et l'extrémité arrière du brancard supérieur (8) étant reliée à la partie supérieure (2a) d'un pied avant (2). 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que le brancard inférieur (9) comprend une partie arrière (9b) s'étendant dans le prolongement du soubassement (1) et une partie avant (9c) inclinée vers le brancard intermédiaire (3). 3. Structure selon la revendication 2, caractérisée en ce que les deux brancards inférieurs (9) sont reliés dans leurs parties arrière (9b) par une traverse (15). 4. Structure selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le brancard intermédiaire (3) comprend une partie arrière (3b) inclinée vers le soubassement (1) et une partie avant (3c) sensiblement horizontale. 5. Structure selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le brancard supérieur (8) comprend une partie arrière (8b) sensiblement horizontale et une partie avant inclinée (8c) vers le brancard intermédiaire (3). 6. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que la partie avant inclinée (9c) du brancard inférieur (9) est prolongée vers l'avant par une partie sensiblement horizontale (9d) qui est reliée à la partie avant (3c) du brancard intermédiaire (3) par une bretelle (10) sensiblement verticale. 7. Structure selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite partie sensiblement horizontale (9d) du brancard inférieur (9) est en outre reliée au brancard intermédiaire (3) par un renfort incliné (12) s'étendant à l'arrière de ladite bretelle (10). 8. Structure selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce que la partie avant (8c) du brancard supérieur (8) est reliée à la partie sensiblement horizontale (3c) du brancard intermédiaire (3) dans une zone située sensiblement au milieu de cette partie sensiblement horizontale (3c). 9. Structure selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisée en ce que la partie sensiblement horizontale (8b) du brancard supérieur (8) est reliée au brancard intermédiaire (3) par un renfort incliné (13) s'étendant à l'arrière de la partie avant inclinée (8c) du brancard supérieur (8). 10. Structure selon la revendication 9, caractérisée en ce que ledit renfort incliné (13) est relié au brancard intermédiaire (3) dans une zone située sensiblement à la jonction (14) entre la partie arrière inclinée (3b) et la partie avant sensiblement horizontale (3c) du brancard intermédiaire (3). 11. Structure selon la revendication 10, caractérisée en ce qu'elle comprend un tablier (7) qui s'étend transversalement aux trois brancards (8, 3, 9) dans une zone comprise entre les deux pieds avant (2) et ledit renfort incliné (13). 12. Véhicule automobile dont la partie avant de la caisse présente une structure selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la partie avant (3c) du brancard intermédiaire (3) supporte les organes de suspension du groupe motopropulseur. 13. Véhicule automobile selon la revendication 12, caractérisé en ce que le brancard supérieur (8) supporte l'un des deux ressorts de suspension du train avant du véhicule. 14. Véhicule automobile selon l'une des revendications 12 ou 13, caractérisé en ce que le brancard inférieur (9) supporte les liaisons au sol du train avant, la traverse avant inférieure (11).