Brevet FR3009821A1 — publié le 20150227

RENFORT DE TUNNEL DE PLANCHER DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine des planchers de véhicule automobile, plus particulièrement au renforcement des planchers de véhicule automobile en cas de choc latéral. L'invention a trait à un renfort de tunnel d'un plancher de véhicule ainsi qu'à un plancher équipé dudit renfort. En Europe, les types d'accidents varient d'un pays à l'autre mais de manière générale, environ un quart des blessures graves et/ou mortelles sont dues à des collisions latérales. Bon nombre de ces blessures surviennent lors d'un choc latéral contre un autre véhicule ou contre un objet fixe et étroit comme un arbre ou un poteau. Une simulation de choc poteau est réalisée où la voiture testée est projetée latéralement à 29km/h contre un poteau rigide au niveau de la tête du conducteur. Le poteau est relativement étroit et pénètre donc en grande partie dans le flanc du véhicule. Ce test n'est réalisé que sur les véhicules équipés d'airbags latéraux du type rideau car, en l'absence d'airbags rideaux, un choc réel comparable entraînerait à coup sûr le décès du conducteur. Une nouvelle norme de choc latéral est en préparation et vise à limiter l'intrusion du poteau à 296mm. Un plancher de véhicule comprend habituellement deux traverses entre le tunnel et chaque bas de caisse ou longeron, ces traverses formant les points de fixation des sièges avant. En cas d'impact latéral notamment du type poteau, ces traverses transmettent les efforts de l'impact au tunnel. Ce dernier, de par sa forme ouverte, peut se déformer fortement et constituer un point faible dans un objectif de limiter la pénétration du poteau. Le document de brevet publié US 2013/0038090 Al a trait à la construction d'un tunnel central de plancher de véhicule automobile. Cet enseignement a pour objectif de proposer un tunnel central de taille réduite en vue d'augmenter le volume disponible dans l'habitacle du véhicule, et ce tout en conservant la rigidité du tunnel et sa capacité à loger la ligne d'échappement. Pour ce faire, le plancher est constitué, essentiellement, d'une première tôle formant la portion supérieure du tunnel ainsi que le plancher de part et d'autre, transversalement, du plancher, et d'une deuxième tôle inférieure formant la portion inférieure du tunnel et le refermant. Une troisième tôle de section générale en U inversé est disposée dans le volume du tunnel et sert de moyen de fixation du silencieux de la ligne d'échappement. La deuxième tôle, inférieure, présente une section formant une cavité, c'est-à-dire une section non rectiligne. En cas d'impact latéral notamment du type poteau, un tel tunnel n'est pas susceptible de résister davantage qu'un tunnel classique ouvert vers le bas, dans la mesure où ladite tôle inférieure va avoir tendance à se déformer rapidement et à s'effacer d'un point de vue résistance. Le document de brevet publié KR 2004 0036250 A a trait à une structure de renforcement de tunnel central de plancher de véhicule automobile. L'objectif de renforcement est toutefois d'éviter une déformation du tunnel tendant à écarter ses parois latérales. Pour ce faire, le dispositif prévu dans ce document comprend une première pièce de profil similaire à la section du tunnel, épousant la surface intérieure du tunnel et comprenant deux pattes de fixation au plancher de part et d'autre du tunnel, et une deuxième pièce essentiellement droite reliant les pattes de fixation de la première pièce. En cas d'impact du type choc poteau, la deuxième pièce va flamber rapidement, en particulier compte tenu du fait qu'elle est assez étroite. Elle va ensuite avoir tendance à se déformer rapidement et à s'effacer d'un point de vue résistance. La première pièce n'offre que très peu de résistance compte tenu de sa forme en U inversé. Les solutions de renforcement des deux enseignements ci-avant manquent de répondre aux exigences du test poteau sus mentionné. L'invention a pour objectif de proposer une solution aux problèmes sus mentionnés. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution au problème de limitation d'intrusion dans la structure d'un véhicule lors d'un test de choc latéral du type poteau. L'invention a pour objet un renfort de tunnel central d'un plancher de véhicule automobile, comprenant: une portion généralement étendue destinée à couvrir l'ouverture du tunnel; deux portions en saillie de la portion étendue, destinées à s'étendre le long des parois latérales du tunnel, respectivement; remarquable en ce que la portion étendue et les portions en saillie sont d'un seul tenant, préférentiellement en matériau moulé. Préférentiellement, la portion étendue et les portions en saillie sont venues de matière, plus préférentiellement par moulage. En étant d'un seul tenant, le renfort peut ainsi être un élément massif, apte à reprendre des efforts importants. Le renfort peut être réalisé par assemblage par soudage d'éléments métalliques. De manière préférentielle, il est réalisé par moulage de matériau métallique tel que de la fonte d'aluminium ou de matériau plastique, préférentiellement du polyoxyméthylène (POM). La portion étendue et les portions en saillie peuvent former une cavité de forme générale en U, apte à recevoir la ligne d'échappement du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion étendue comprend à chacune de ses extrémités, selon une direction transversale, une patte de fixation par vissage au plancher. La direction transversale s'entend par rapport à la direction longitudinale du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort comprend une plaque de renfort apte à être fixée, préférentiellement par vissage, aux extrémités supérieures des portions en saillie de manière à s'étendre transversalement. La plaque peut être faite du même matériau que la portion étendue et les portions en saillie du renfort. Selon un mode avantageux de l'invention, au moins une des portions en saillie comprend une fente s'étendant depuis son extrémité supérieure jusqu'à la portion étendue, de manière à pouvoir ménager un passage pour un faisceau de câbles. La fente peut s'étendre transversalement, de manière à traverser l'épaisseur de la portion en saillie. La fente peut s'étendre dans un plan moyen incliné par rapport à la perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion étendue ou une des portions en saillie comprend une zone de fixation d'une pièce élastique de fixation d'une ligne d'échappement du véhicule. La zone de fixation peut comprendre un moyen de fixation par vissage, tel qu'un insert métallique ou encore un fut de vissage. L'invention a également pour objet un plancher de véhicule automobile, comprenant un tunnel central et des panneaux de part et d'autre, transversalement, du tunnel ; le tunnel comprenant un renfort, remarquable en ce que le renfort est conforme à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le plancher comprend, en outre, de chaque côté du tunnel et de manière symétrique, une traverse avant et une traverse arrière, toutes deux destinées à recevoir un siège avant, le renfort étant disposé longitudinalement à hauteur des traverses arrière. Selon un mode avantageux de l'invention, la hauteur moyenne des traverses arrière est inférieure à la moitié de la hauteur du tunnel au niveau desdites traverses. Selon un mode avantageux de l'invention, les portions en saillie sont en contact avec les faces latérales du tunnel. Les portions en saillie peuvent épouser les faces latérales et être en contact avec elles sur une majeure partie des surfaces extérieures desdites portions. Le renfort est préférentiellement conçu pour pouvoir être inséré dans le tunnel dans une direction généralement perpendiculaire à son axe longitudinal. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion étendue comprend à chacune de ses extrémités, selon une direction transversale, un épaulement coopérant par engagement avec un épaulement du panneau en vis-à-vis de ladite extrémité. Chaque panneau peut comprendre un profilé longitudinal formant un épaulement du panneau. Le renfort est préférentiellement fixé uniquement par vissage. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de renforcer de manière adéquate et simple le tunnel d'un plancher de véhicule en vue de limiter les déformations en cas d'impact latéral, plus particulièrement en cas d'impact latéral du type poteau. Le volume disponible et l'encombrement autorisé qui en résulte permettent de prévoir des épaisseurs suffisantes pour, d'une part, transmettre une partie des efforts et, d'autre part, absorber l'autre partie desdits efforts. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective d'un plancher de véhicule avec un tunnel central et une armature de siège à assise haute ; - La figure 2 est une vue en perspective d'un plancher de véhicule avec un tunnel central et une armature de siège à assise basse ; - La figure 3 est une vue en coupe du tunnel des figures 1 et 2, équipé d'un renfort conforme à l'invention ; - La figure 4 est une vue en perspective du renfort de la figure 3, illustrant son implantation avec la ligne d'échappement ; - La figure 5 est une vue en coupe d'un plancher de véhicule, équipé du renfort des figures 3 et 4, illustrant le transfert d'effort en cas de choc latéral ; - La figure 6 est une vue agrandie de la partie centrale de la figure 5, illustrant en détail les traverses de fixation des sièges. Les figures 1 et 2 illustrent deux planchers similaires de véhicule, l'un (figure 1) étant prévu pour des sièges à assise haute et l'autre (figure 2) étant prévu pour des sièges à assise basse. Plus concrètement, le plancher 2 de la figure 1 comprend un tunnel central 4 dont la section transversale est en forme générale de U renversé. Le plancher 2 comprend également des panneaux 6 disposés latéralement, de part et d'autre du tunnel. Il comprend également des bas de caisse ou longerons 8. Le tunnel 4, les panneaux 6 et les longerons peuvent être réalisés séparément et assemblés lors du ferrage de la structure du véhicule. Le plancher 2 comprend également des traverses 12 et 14 destinées à supporter les sièges avant 10. Les sièges avant sont du type à assise haute, tels que dans les véhicules du type monospace. Comme cela est visible au côté droit du plancher 2 de la figure 1, les traverses avant 14 et arrière 12 présentent des surfaces de réception et de fixation des rails de siège avant. Le plancher 2' de la figure 2 est similaire à celui de la figure 1. Il s'en distingue toutefois par la hauteur des traverses 12' et 14' de sièges avant, ainsi que par les sièges avant. En effet, le siège avant illustré à la figure 2 est du type à assise basse, c'est-à-dire notamment pour un véhicule classique ou du type limousine. Les surfaces des traverses 12' et 14' destinées au montage des sièges avant sont rabaissées par rapport à celles du plancher de la figure 1. La hauteur réduite des traverses 12' et 14', plus particulièrement de la traverse arrière 12' est défavorable à la transmission d'effort d'un impact latéral du type poteau au tunnel 4. La partie supérieure du tunnel, apte à transmettre de tels efforts à la partie latérale opposée du plancher, ne reçoit en effet qu'une faible partie des efforts. Dans le cas de la traverse arrière 12 surélevée du plancher 2 de la figure 1, seule une partie des efforts transmis par ladite traverse peut être absorbée par la partie supérieure du tunnel. Le tunnel est par conséquent pourvu d'un renfort tel qu'illustré aux figures 3 à 6. La figure 3 est une vue en coupe du tunnel 4 des planchers 2 et 2' des figures 1 et 2, respectivement. Un renfort 16 est disposé sous le tunnel 4. Le renfort 16 comprend un portion généralement étenduel8 disposée essentiellement horizontalement sous le tunnel de manière à le recouvrir transversalement. Cette portion étendue 18 peut comprendre des pattes de fixation 20 de part et d'autre du tunnel. Ces pattes de fixation 20 peuvent comprendre des orifices destinés à recevoir des vis de fixation 24. Ces vis peuvent coopérer avec des renforts longitudinaux 22 du plancher, disposés par exemple sous les panneaux 6 respectifs. La portion étendue 18 peut également former un épaulement 26 de chaque côté du tunnel, ces épaulement épousant un profil correspondant du plancher au niveau des panneaux 6, en l'occurrence le profil des renforts 22. Le renfort 16 comprend également deux portions en saillie 28 et 30 de la portion étendue 18, chacune de ces portions en saillie 28 et 30 épousant et contactant une des parois latérales correspondantes 32 et 34 du tunnel. Les portions en saillie s'étendent sur au moins une moitié inférieure de la hauteur du tunnel. Le renfort 16 peut être réalisé par assemblage par soudage d'éléments métalliques. De manière préférentielle, il est réalisé par moulage de matériau métallique tel que de la fonte d'aluminium ou de matériau plastique. Le renfort 16 est préférentiellement en polyoxyméthylène (ou polyformaldéhyde) moulé, de sigle POM selon la norme ISO 1043. Grâce à sa structure et une haute cristallinité, le POM offre de très bonnes caractéristiques en résistance à la traction et aux chocs et une large plage de température d'utilisation. Le renfort 16 présente une certaine massivité. Pour ce faire, la portion étendue et les portions en saillie présentent une épaisseur moyenne qui peut être supérieure à lOmm, préférentiellement supérieure à 15mm. Les portions en saillie 28 et 30 et la portion étendue 18 forment ensemble une section intérieure en forme générale de U apte à loger notamment une ligne d'échappement 38 qui habituellement s'étend le long du tunnel. Les surfaces intérieures du renfort peuvent répondre à des contraintes particulières, notamment compte tenu de la nature moulée du renfort. Il serait toutefois également envisageables que le renfort soit formé autrement, notamment par découpage et usinage, ou encore par assemblage où les portions sont collées et/ou vissées entre elles. Le renfort 16 peut ne s'étendre que sur une portion de la longueur du tunnel, en l'occurrence à hauteur de la traverse arrière de siège avant. La figure 4 est une vue en perspective du renfort de la figure 3, illustrant son implantation avec la ligne d'échappement. On peut observer qu'il peut comprendre une plaque de renfort 44 refermant le volume intérieur délimité par la portion étendue 18 et les portions en saillie 28 et 30. Cette plaque de renfort est préférentiellement disposée sur les extrémités supérieures des portions en saillie et fixées au moyen de vis de fixation. La portion étendue 18 peut comprendre une zone par exemple surélevée destinée à recevoir un moyen de fixation élastique 40 de la ligne d'échappement. Une des portions en saillie 30 peut également présenter une fente 42 s'étendant depuis le sommet de ladite portion jusqu'à la portion étendue, de manière à ménager un passage pour un faisceau de câble, tel qu'un faisceau de câble pour la sonde NOx de la ligne d'échappement. Cette fente peut être orientée généralement transversalement, plus particulièrement perpendiculairement à la direction longitudinale du véhicule et du tunnel. Elle peut également être inclinée par rapport à la perpendiculaire à la direction longitudinale du véhicule et du tunnel. La figure 5 illustre la transmission des efforts de choc latéral, notamment du type poteau, au travers du tunnel dans la direction transversale. L'effort principal de l'impact est transmis, d'une part, via la plaque de renfort 44, et d'autre part, via la portion étendue s'étendant sous le tunnel, pour ensuite être transmis à l'autre côté du plancher. La figure 6 est une vue agrandie du tunnel de la figure 5. On peut y observer que les traverses 14 et 14' de hauteur supérieure sont aptes à transmettre une partie des efforts à la plaque de renfort 44, alors que les traverses 12 et 12' de hauteur réduite transmettent le reste des efforts via la portion étendue, et ce via les épaulements 26 et les renforts 22 ainsi que via les portions en saillie 28 et 30. Le renfort peut s'étendre uniquement sur une portion réduite du tunnel, à hauteur par exemple de la traverse arrière 12, 12' du siège avant. Il peut également s'étendre sur une portion plus longue, par exemple depuis la traverse avant de siège avant jusqu'à la traverse arrière dudit siège. REVENDICATIONS1. Renfort (16) de tunnel central (4) d'un plancher (2, 2') de véhicule automobile, comprenant : - une portion généralement étendue (18) destinée à couvrir l'ouverture du tunnel (4) ; - deux portions (28, 30) en saillie de la portion étendue (18), destinées à s'étendre le long des parois latérales (32, 34) du tunnel (4), respectivement ; caractérisé en ce que la portion étendue (18) et les portions en saillie (28, 30) sont d'un seul tenant, préférentiellement en matériau moulé. 2. Renfort (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que la portion étendue (18) comprend à chacune de ses extrémités, selon une direction transversale, une patte (20) de fixation par vissage au plancher. 3. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de renfort (44) apte à être fixée, préférentiellement par vissage, aux extrémités supérieures des portions en saillie (28, 30) de manière à s'étendre transversalement. 4. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins une des portions en saillie (30) comprend une fente (42) s'étendant depuis son extrémité supérieure jusqu'à la portion étendue (18), de manière à ménager un passage notamment pour un faisceau de câbles. 5. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la portion étendue (18) ou une des portions en saillie (28, 30) comprend une zone de fixation d'une pièce élastique (40) de fixation d'une ligne d'échappement (38) du véhicule. 6. Plancher (2 ; 2') de véhicule automobile, comprenant un tunnel central (4) et des panneaux (6) de part et d'autre, transversalement, du tunnel ; le tunnel (4) comprenant un renfort (16), caractérisé en ce que le renfort est conforme à l'une des revendications 1 à 5. 7. Plancher (2 ; 2') de véhicule automobile, selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend, en outre, de chaque côté du tunnel (4) et de manière symétrique, une traverse avant (14 ; 14') et une traverse arrière (12 ; 12'), toutes deux destinées à recevoir un siège avant (10, 10'), le renfort (16) étant disposé longitudinalement à hauteur des traverses arrière (12 ; 12'). 8. Plancher (2 ; 2') de véhicule automobile, selon la revendication 7, caractérisé en ce que la hauteur moyenne des traverses arrière (12 ; 12') est inférieure à la moitié de la hauteur du tunnel (4) au niveau desdites traverses. 9. Plancher (2 ; 2') de véhicule automobile, selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que les portions en saillie (28, 30) du renfort (16) sont en contact avec les faces latérales (32, 34) du tunnel (4). 10. Plancher (2 ; 2') de véhicule automobile, selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que la portion étendue (18) comprend à chacune de ses extrémités, selon une direction transversale, un épaulement (26) coopérant par engagement avec un épaulement (22) du panneau (6) en vis-à-vis de ladite extrémité.