Brevet FR3023244A1 — publié le 20160108

STRUCTURE AVANT DE LA CAISSE D'UN VÉHICULE AUTOMOBILE CONSTITUÉE DE PROFILÉS La présente invention concerne la structure avant de la caisse d'un véhicule automobile. La structure avant de la caisse d'un véhicule automobile comprend de façon en elle-même connue, à l'avant de chacun des deux pieds avant, un brancard portant à son extrémité avant un absorbeur de choc. L'avant de cet absorbeur porte un support destiné à la fixation de la poutre transversale avant. L'arrière du brancard est relié : - d'une part, à une poutrelle transversale qui est elle-même reliée au second brancard, et - d'autre part, à une poutrelle latérale. Une telle structure avant de la caisse d'un véhicule automobile présente notamment les inconvénients suivants : - une masse relativement élevée du fait qu'elle est constituée de corps creux comprenant plusieurs pièces en tôle d'acier ou d'aluminium assemblées les unes aux autres, - un coût de fabrication important du fait du grand nombre de pièces à emboutir et à assembler et de l'importance de l'investissement constitué par l'outillage nécessaire, - une tenue parfois insuffisante aux chocs à grande vitesse. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à une structure avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant de chaque côté, à l'avant de chacun des deux pieds avant, un brancard portant à son extrémité avant un absorbeur de choc dont l'avant porte un support destiné à la fixation de la poutre transversale avant, l'arrière du brancard étant relié d'une part à une poutrelle centrale transversale qui est elle-même reliée au second brancard et d'autre part à une poutrelle latérale, caractérisée en ce que chacun des brancards, des absorbeurs de choc, des poutrelles latérales et ladite poutrelle centrale transversale sont constitués par des profilés creux. Le fait que les principaux composants de la structure de l'avant de la caisse soient constitués par des profilés creux permet de réduire le nombre de pièces à assembler et l'investissement nécessaire à cet effet. De plus, de tels profilés creux permettent d'augmenter la tenue de la partie 5 avant de la caisse aux chocs notamment à grande vitesse. Ces profilés creux ont de préférence une section transversale polygonale, par exemple, carrée, rectangulaire, hexagonale, etc... L'intérieur des profilés creux peut être cloisonné pour renforcer leur tenue aux chocs. 10 Dans une version préférée de l'invention, les profilés creux sont extrudés en aluminium, ce qui permet de réduire leur coût de fabrication ainsi que leur masse. De préférence également, l'arrière de chacun des deux brancards est relié à l'un des deux pieds avant par ladite poutrelle latérale. De même, l'avant de chacun des deux brancards est de préférence relié à un 15 renfort latéral qui est lui-même relié à l'extrémité avant d'une poutrelle horizontale fixée au pied avant au-dessus de ladite poutrelle latérale. On obtient ainsi une structure présentant une résistance optimale à l'égard des chocs. Dans une version particulièrement avantageuse de l'invention : 20 - la poutrelle horizontale citée plus haut est également constituée par un profilé extrudé, - le renfort latéral mentionné ci-dessus est en métal embouti pliable en cas de choc frontal d'intensité supérieure à un seuil prédéterminé. Cette particularité avantageuse permet à la structure d'amortir davantage 25 l'énergie engendrée lors d'un choc. Selon une autre particularité avantageuse de l'invention, chacun des deux brancards est supporté et fixé à l'extrémité avant d'un longeron s'étendant sous la caisse vers l'arrière de celle-ci. Ce longeron est de préférence également constitué par un profilé creux, 30 extrudé, en aluminium. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile dont l'avant de la caisse comporte une structure conforme à l'invention. 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 en perspective montrant une partie d'une structure avant de la caisse, selon l'invention, - la figure 2 est une vue agrandie du détail A de la figure 1, - la figure 3 est une autre vue en perspective de la partie de structure avant représentée sur la figure 1, - les figures 4 à 10 sont des vues en coupe transversale des profilés creux constituant respectivement chacun des brancards (figure 4), des absorbeurs de choc (figure 5), d'une poutrelle latérale (figure 6), d'une poutrelle centrale transversale (figure 7), d'un pied avant (figure 8), d'un longeron sous caisse (figure 9) et d'un renfort latéral fusible (figure 10). Les figures 1 à 3 représentent une structure avant de la caisse d'un véhicule 15 automobile comprenant de chaque côté, à l'avant de chacun des deux pieds avant 1, un brancard 2 portant à son extrémité avant 2a un absorbeur de choc 3 dont l'avant porte un support 4 destiné à la fixation de la poutre transversale avant, qui n'est pas représentée. L'arrière 2b du brancard 2 est relié d'une part à une poutrelle centrale 20 transversale 5 qui est elle-même reliée au second brancard (non représenté) et d'autre part à une poutrelle latérale 6, qui est reliée au pied avant 1 le plus proche. Conformément à l'invention, chacun des brancards 2, des absorbeurs de choc 3, des poutrelles latérales 6 et la poutrelle centrale transversale 5 sont constitués par des profilés creux, comme montré par les figures 4 à 7. 25 Ces profilés creux ont de préférence une section transversale polygonale. La section transversale de certains profilés, tels que montré par les figures 8 et 9 peut être cloisonnée afin d'augmenter leur tenue aux chocs. De préférence également, les profilés sont extrudés en aluminium, ce qui leur permet d'être légers et relativement peu onéreux à fabriquer. 30 Les figures 1 à 3 montrent que l'arrière 2b de chacun des deux brancards 2 est relié à l'un des deux pieds avant 1 par une poutrelle latérale 6. Chacun des deux pieds avant 1 est également constitué par un profilé creux extrudé en aluminium dont l'intérieur comporte plusieurs cloisons 7 qui se rejoignent sur l'axe 8 du profilé. De plus, l'avant 2a de chacun des deux brancards 2 est relié à un renfort latéral 9 qui est lui-même relié à l'extrémité avant 10a d'une poutrelle horizontale fixée au pied avant 1 au-dessus de la poutrelle latérale 6. La poutrelle horizontale 10 est également constituée par un profilé extrudé, de préférence en aluminium. Par ailleurs, le renfort latéral 9 est en métal (acier ou aluminium) embouti 10 pliable en cas de choc frontal d'intensité supérieure à un seuil prédéterminé, pour pouvoir absorber l'énergie du choc. De plus, chacun des deux brancards 2 est supporté et fixé à l'extrémité avant d'un longeron 11 s'étendant sous la caisse vers l'arrière de celle-ci. Ce longeron 11 comporte une partie horizontale 11 a et une partie avant oblique montante 11b. Ce longeron 11 est également un profilé creux extrudé en aluminium. Il présente la particularité de comporter une cloison médiane et verticale, comme montré sur la figure 9. Cette cloison verticale 12 renforce la tenue du longeron 11 à l'égard des chocs frontaux. Dans ce qui suit, on décrira d'autres particularités de la structure avant selon l'invention. La section transversale de chaque brancard 2 est un polygone à cinq côtés, telle que représentée sur la figure 4. L'extrémité avant 2a du brancard 2 comporte un support 13 sur lequel s'emmanche et se fixe l'absorbeur de choc 3 également appelé boîtier d'écrasement. Cet absorbeur de choc 3 est un profilé de section octogonale (voir figure 5) qui présente des amorces de pliage qui permet son écrasement en cas de choc et d'épargner ainsi le brancard 2 et de ce fait réduire les frais de réparation. Le support 13 peut être réalisé d'une seule pièce avec le brancard 2, par exemple par formage à chaud. Le positionnement de la poutrelle latérale 6 et de la poutrelle centrale 5 sur le brancard 2 s'effectue par emmanchement et fixation par soudage, vissage ou collage. A l'arrière du brancard 2, la poutrelle centrale 5 s'emmanche dans la poutrelle latérale 6 qui elle-même s'emmanche dans le brancard 2. En outre, le brancard 2 s'appuie sur le longeron sous caisse 11 et ces deux pièces sont fixées l'une à l'autre, comme montré sur les figures 1 et 3. Ces figures montrent que l'extrémité du longeron sous caisse 11 présente un flanc 11c qui s'appuie sur le côté intérieur du brancard 2. Un tel flanc pourrait exister de l'autre côté du brancard 2 ou exister sur les deux côtés, c'est-à-dire de part et d'autre du brancard. Ainsi, lors d'un choc frontal, le brancard 2 est soutenu par l'avant oblique du longeron 11, ce qui évite l'affaissement du brancard 2. Le renfort latéral 9 fixé entre l'avant du brancard 2 et la poutrelle horizontale 10 elle-même fixée au pied avant 1 permettent d'assurer encore un meilleur maintien du brancard 2. En cas de choc, le renfort latéral 9 transmet les efforts directement au pied avant 1 jusqu'à une certaine intensité avant de plier. Les principaux avantages de l'invention sont les suivants : - elle permet de réduire de moitié la masse de la partie avant de la caisse, - d'augmenter la tenue de celle-ci aux chocs à grande vitesse, - de réduire de 80% les coûts de fabrication et les investissements en outillage. REVENDICATIONS1. Structure avant de la caisse d'un véhicule automobile comprenant de chaque côté, à l'avant de chacun des deux pieds avant (1), un brancard (2) portant à son extrémité avant un absorbeur de choc (3) dont l'avant porte un support (4) destiné à la fixation de la poutre transversale avant, l'arrière du brancard (2) étant relié d'une part à une poutrelle centrale transversale (5) qui est elle-même reliée au second brancard et d'autre part à une poutrelle latérale (6), caractérisée en ce que chacun des brancards (2), des absorbeurs de choc (3), des poutrelles latérales (6) et ladite poutrelle centrale transversale (5) sont constitués par des profilés creux. 2. Structure avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdits profilés creux ont une section transversale polygonale. 3. Structure avant selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la structure transversale des profilés est cloisonnée. 4. Structure avant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que les profilés sont extrudés en aluminium. 5. Structure avant selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que l'arrière de chacun des deux brancards (2) est relié à l'un des deux pieds avant (1) par ladite poutrelle latérale (6). 6. Structure avant selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'avant de chacun des deux brancards (2) est relié à un renfort latéral (9) qui est lui-même relié à l'extrémité avant d'une poutrelle horizontale (10) fixée au pied avant (1) au-dessus de ladite poutrelle latérale (6). 7. Structure avant selon la revendication 6, caractérisée en ce que ladite poutrelle horizontale (10) est également constituée par un profilé extrudé. 8. Structure avant selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que ledit renfort latéral (9) est en métal embouti pliable en cas de choc frontal d'intensité supérieure à un seuil prédéterminé. 9. Structure avant selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chacun des deux brancards (2) est supporté et fixé à l'extrémité avant d'un longeron (11) s'étendant sous la caisse vers l'arrière de celle-ci. 10. Véhicule automobile dont la structure avant de la caisse est conforme à l'une des revendications 1 à 9.