Brevet FR3022516A1 — publié le 20151225

BRANCARD A MODULE D'INERTIE CONSTANT POUR VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement au domaine des structures de véhicules automobile. Plus particulièrement encore, l'invention a trait aux deux poutres longitudinales s'étendant parallèlement l'une à l'autre le long du véhicule, ces poutres étant communément appelées brancards. Les brancards de véhicule présentent couramment un profil avec un ressaut au niveau du tablier avant de l'habitacle. En effet, les brancards s'étendent sous le plancher de l'habitacle vers l'avant du véhicule en décrivant un ressaut à l'avant du plancher, plus précisément au niveau du tablier avant de l'habitacle, pour ensuite s'étendre vers l'avant dans le compartiment moteur. Une traverse de tablier est couramment prévue entre le tablier et les brancards afin d'assurer un appui satisfaisant. En raison de cette construction, la section du brancard n'est habituellement par constante, en particulier au niveau du ressaut. Or cette zone peut-être sujette à des efforts importants notamment en cas d'impact à l'avant du véhicule. Le document de brevet publié FR 2 934 840 B1 divulgue un système de fixation de brancards sur une structure de véhicule automobile, ce système comprenant essentiellement une pièce d'interface entre chaque brancard et la traverse de tablier de l'habitacle du véhicule. La pièce d'interface comprend des pattes de positionnement et de fixation qui s'étendent essentiellement longitudinalement. Elles sont destinées à coopérer par engagement à l'intérieur de la section de la portion avant des brancards. Cela signifie que ces pièces d'interface imposent aux brancards de présenter, à l'arrière de leurs portions avant, une section ouverte. Ce système de fixation impose par conséquent une discontinuité importante de la section du brancard au niveau du ressaut, entre la portion avant dans le compartiment moteur et la portion arrière sous le plancher. L'enseignement de ce document ne permet par conséquent pas d'améliorer la raideur intrinsèque et la résistance à la déformation des brancards, plus particulièrement au niveau du ressaut le long du tablier avant de l'habitacle. L'invention a pour objectif de proposer un design de brancard, notamment au niveau de sa fixation au tablier, qui pallie au moins un des inconvénients susmentionnés. 3022516 2 Plus particulièrement, l'invention a pour objectif un design de brancard qui soit plus rigide et permette de mieux diffuser les contraintes mécaniques comme celles d'un choc avant du véhicule. L'invention a pour objet une poutre longitudinale de véhicule, comprenant : une 5 portion avant destinée à s'étendre dans le compartiment moteur du véhicule ; une portion arrière destinée à s'étendre sous le plancher du véhicule ; et une portion intermédiaire entre les portions avant et arrière et destinée à être disposée au niveau du tablier avant de l'habitacle du véhicule ; remarquable en ce que la portion intermédiaire présente sur la majorité de sa longueur un périmètre fermé et s'étend 10 avec recouvrement le long de la portion avant et/ou de la portion arrière en vue de son assemblage avec ladite/lesdites portion(s). Le recouvrement peut s'étendre sur plus de 50mm, préférentiellement sur plus de 80mm, plus préférentiellement sur plus de 100mm. Les portions avant, intermédiaire et/ou arrière sont préférentiellement liées entre 15 elles par soudure, plus préférentiellement par soudure par résistance électrique. Selon un mode avantageux de l'invention, chacune des portions avant, intermédiaire et arrière comprend un profilé dont la section forme une cavité ouverte, et une semelle refermant ladite cavité. Selon un mode avantageux de l'invention, au moins un, préférentiellement chacun, 20 des profilés comprend deux ailes au niveau de l'ouverture de la cavité, lesdites ailes contactant la semelle correspondante. Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé de la portion avant s'étend au moins partiellement dans la cavité du profilé de la portion intermédiaire et/ou le profilé de la portion intermédiaire s'étend au moins partiellement dans la cavité du 25 profilé de la portion arrière. Selon un mode avantageux de l'invention, la semelle de la portion avant s'étend au moins partiellement le long du profilé de la portion intermédiaire et/ou la semelle de la portion intermédiaire s'étend au moins partiellement le long du profilé de la portion arrière. 3022516 3 Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé de la portion avant présente une section en C, le profilé de la portion intermédiaire une section en U et/ou le profilé de la portion arrière une section en U. Selon un mode avantageux de l'invention, la semelle de la portion intermédiaire 5 contacte essentiellement horizontalement la face supérieure du profilé de la portion avant et comprend deux ailes latérales et surélevées, lesdites ailes contactant le profilé de la portion intermédiaire et le plancher et/ou le tablier avant du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, la semelle de la portion intermédiaire comprend une aile avant destinée à contacter le tablier avant. 10 Selon un mode avantageux de l'invention, la section des portions avant, intermédiaire et arrière est généralement rectangulaire dont la largeur moyenne et la hauteur moyenne ne varient pas de plus de 20% sur l'étendue desdites portions. Avantageusement le produit de la largeur moyenne par la hauteur moyenne de la section des portions avant, intermédiaire et arrière ne varie pas de plus de 20%, 15 préférentiellement 10%, sur l'étendue desdites portions. Avantageusement, il en va de même pour le module d'inertie selon un axe transversal. L'invention a également pour objet un véhicule automobile avec un habitacle et comprenant deux poutres longitudinales s'étendant parallèlement l'une à l'autre sous le plancher de l'habitacle et à l'avant dudit habitacle ; remarquable en ce que les 20 poutres sont conformes à l'invention. La portion arrière s'étend majoritairement, préférentiellement spécifiquement, sous le plancher, la portion intermédiaire sous le tablier avant et la portion avant dans le compartiment moteur. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent de réaliser 25 une poutre du type brancard de véhicule qui présente une continuité de matière à sa périphérie et le long du profilé, cette continuité conférant à la poutre une résistance accrue notamment en flexion. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : 3022516 4 - La figure 1 est une vue en perspective de l'avant d'une structure de véhicule, illustrant les deux brancards et le tablier avant ; - La figure 2 est une vue schématique de profil d'un brancard selon l'art antérieur et d'un brancard selon l'invention ; 5 - La figure 3 est une vue en perspective de la portion intermédiaire du brancard et de sa pièce de liaison au plancher et au tablier du véhicule ; - La figure 4 est une autre vue en perspective de la portion intermédiaire du brancard et de sa pièce de liaison au plancher et au tablier du véhicule ; - La figure 5 est une représentation schématique en coupe du brancard selon 10 l'invention, au niveau de sa portion avant, de sa portion intermédiaire et au niveau de sa portion arrière ; - La figure 6 est une vue de profil du brancard selon l'invention. La figure 1 illustre l'avant de la structure 2 d'un véhicule conforme à l'état de la technique. On peut y observer une partie de l'habitacle 4 du véhicule et deux poutres 15 6 s'étendant longitudinalement parallèlement l'une à l'autre sous et devant l'habitacle 4, ces poutres étant couramment appelées brancards. Ces brancards 6 s'étendent sous le plancher de l'habitacle et le long du tablier avant 8 dudit habitacle. A cet effet, les brancards 6 présent un profil avec un ressaut compensant la différence de hauteur entre leurs portions arrière sous le plancher et leurs portions avant dans le 20 compartiment moteur. Une traverse de tablier 10 est disposée entre les deux brancards et le tablier 8. La figure 2 illustre, à sa partie supérieure, le profil schématique d'un des brancards de la figure 1, le long du plancher 12 et du tablier 8 du véhicule. On peut y observer la section schématique de la traverse de tablier 10. On peut également y observer 25 que la section du brancard 6 présente une variation de forme importante au niveau de la traverse de tablier 10. Cette variation de section permet de réaliser un appui via la traverse de tablier 10, utile en cas de choc à l'avant du véhicule. Cette variation forme également une discontinuité dans la résistante à la flexion de la poutre que forme le brancard. 30 La figure 2 illustre, à sa partie inférieure, le profil schématique d'un brancard conforme à l'invention. Ce brancard 106 présente une section essentiellement constante, ou du moins une section avec un module d'inertie essentiellement 3022516 5 constant le long de ses portions avant 1061, intermédiaire 1062, et arrière 1063. On peut observer que le brancard 106 comprend une pièce de liaison 114 au tablier 108 et au plancher 112, cette pièce faisant partie intégrante de la structure du brancard. Le brancard 106 selon l'invention est applicable à une structure avant 102 de 5 véhicule telle qu'illustrée à la figure 1, plus particulièrement à l'habitacle 104 et son tablier avant 108. Le brancard selon l'invention est illustré de manière détaillée aux figures 3 à 6. Les figures 3 et 4 sont des vues en perspective du brancard 106, plus particulièrement de sa portion intermédiaire 1062 et de la pièce de liaison 114. A la 10 figure 3 on peut observer que cette pièce de liaison 114 forme essentiellement une semelle coopérant avec une poutre 116 dont la section est essentiellement en forme de U. La semelle de la pièce de liaison 114 est formée dans une cavité ou dépression de ladite pièce, cette dernière forme à ses côtés des ailes 1142 de liaison avec la poutre 116. Ces ailes 1142 sont également des ailes de contact et de liaison 15 avec le plancher et le tablier du véhicule. La pièce de liaison 114 forme également une aile avant 1143 de contact et liaison avec le tablier. La figure 5 illustre de manière détaillée la construction du brancard 106. Plus précisément, la vue de gauche représente de manière schématique la section de la portion avant 1061 du brancard 106. La vue du milieu représente la portion 20 intermédiaire 1062 et la vue de droite représente la portion arrière 1063. Un repère y et z est représenté à la figure 5. L'axe des y correspond à la direction transversale horizontale du véhicule alors que l'axe des z correspond à la direction transversale verticale. Par voie de conséquence, l'axe des x correspond à la direction longitudinale du véhicule, les brancards 106 s'étendant essentiellement selon cette 25 direction. A la vue de gauche, on peut observer que la portion avant 1061 du brancard 106 est constituée, essentiellement, d'une poutre 118 de section essentiellement en C et d'une semelle 120. Cette dernière est fixée à la poutre 118 de manière à refermer la cavité 1181 formée par sa section ouverte en forme de C. A cet effet, la poutre 118 30 peut présenter des ailes 1182 de part et d'autre de l'ouverture de la cavité 1181. Ces 3022516 6 ailes 1182 sont en contact, et fixées, avec la semelle 120. Cette dernière s'étend essentiellement verticalement. La vue du milieu de la figure 5 illustre la portion intermédiaire 1062 du brancard 106. Elle est constituée, essentiellement de la poutre 116 (déjà mentionnée en relation 5 avec la figure 3) de section en forme de U et de la pièce de liaison 114 formant une semelle. Cette dernière recouvre l'ouverture de la cavité 1161 formée par la poutre 116. Similairement à la poutre 118 de la portion avant 1061, la poutre peut présenter des ailes 1162 de part et d'autre de l'ouverture de la cavité 1161, ces ailes étant en contact, et fixées, avec la semelle 114. Comme déjà mentionné en relation avec les 10 figures 3 et 4, la semelle 114 présente une forme en dépression permettant de relever ses ailes 1142 en vue de leur contact avec le tablier et/ou le plancher du véhicule. Toujours à la vue du milieu, il est intéressant de noter que la poutre 118 de la portion avant 1061 s'étend dans la cavité 1161 de la poutre 116 de la portion intermédiaire 15 1062. Plus particulièrement, la portion de la poutre 118 qui s'étend dans la portion intermédiaire 1062 du brancard 106 ne présente plus d'ailes 1182 afin de se conformer à la section essentiellement rectangulaire de ladite portion intermédiaire 1062. Plus précisément, la paroi supérieure de la portion de poutre 118 est en contact avec la semelle 114 et les parois latérale et inférieure de ladite portion de 20 poutre sont en contact avec les parois correspondantes de la poutre 116. Ces parois sont préférentiellement fixées les unes aux autres notamment au moyen de soudures par résistance électrique par point. Toujours à la vue du milieu, on peut observer que la semelle 120 de la portion avant 1061 peut également s'étendre au moins partiellement le long de la portion 25 intermédiaire 1062. En l'occurrence, la semelle 120 s'étend sur la face extérieure correspondante de la poutre 116. Similairement, ces parois sont préférentiellement fixées les unes aux autres notamment au moyen de soudures électriques par point. Le recouvrement entre les portions avant 1061 et intermédiaire 1062 au moyen de la poutre 118 et/ou de la semelle 120 de la portion avant permet d'assurer une liaison 30 rigide et continue entre ces deux portions tout en formant une pièce de liaison 114 au plancher et au tablier. Le recouvrement peut s'étendre sur plus de 50mm, préférentiellement sur plus de 80mm, plus préférentiellement sur plus de 100mm. 3022516 7 A la vue de droite de la figure 5, on peut observer que la portion arrière 1063 du brancard 106 est constituée, essentiellement, d'une poutre 122 de section généralement en U, et d'une semelle correspondante 124 refermant l'ouverture de la cavité 1221 de ladite poutre 122. Similairement aux poutres 118 et 116 des portions 5 avant 1061 et intermédiaire 1062, la poutre peut présenter des ailes 1222 de part et d'autre de l'ouverture de la cavité 1221, ces ailes étant en contact, et fixées, avec la semelle 124. Toujours à la vue de droite, il est intéressant de noter que la poutre 116 de la portion intermédiaire 1062 s'étend dans la cavité 1221 de la poutre 122 de la portion arrière 10 1063. Plus précisément, les parois de la portion de poutre 116 sont en contact avec les parois correspondantes de la poutre 122. Ces parois sont préférentiellement fixées les unes aux autres notamment au moyen de soudures électriques par point. Toujours à la vue de droite, on peut observer que la semelle 114 de la portion intermédiaire 1062 peut également s'étendre au moins partiellement le long de la 15 portion arrière 1063. Plus particulièrement, la portion de la semelle 114 qui s'étend dans la portion arrière 1063 du brancard 106 ne présente plus d'ailes 1142 afin de se conformer à la section essentiellement rectangulaire de ladite portion arrière 1063. En l'occurrence, la semelle 114 s'étend sur la face inférieure de la semelle 124. Similairement, ces parois sont préférentiellement fixées les unes aux autres 20 notamment au moyen de soudures électriques par point. Le recouvrement entre les portions intermédiaire 1062 et arrière 1063 au moyen de la poutre 116 et/ou de la semelle 114 de la portion intermédiaire permet d'assurer une liaison rigide et continue entre ces deux portions. Le recouvrement peut s'étendre sur plus de 50mm, préférentiellement sur plus de 80mm, plus préférentiellement sur 25 plus de 100mm. Aux différentes vues de la figure 5, on peut également observer que les dimensions X et H des sections y sont représentées. Plus précisément, les dimensions Xa et Ha correspondent à la section de la portion avant 1061, les dimensions Xb et Hb correspondent à la section de la portion intermédiaire 1062, les dimensions Xc et Hc 30 correspondent à la section de la portion arrière 1063. Ces dimensions définissent le moment d'inertie de la poutre, c'est-à-dire sa rigidité et sa résistance à la flexion. Ces dimensions peuvent ne varier que dans une tolérance limitée le long des 3022516 8 portions avant, intermédiaire et arrière du brancard. Cette tolérance peut être de 20%, préférentiellement 10% ou plus préférentiellement 5%. Il est intéressant de noter que la section des différentes portions reste essentiellement fermée, ce qui permet d'assurer une continuité de rigidité et de 5 résistance à la déformation notamment en flexion. La figure 6 est une vue de profil du brancard 106, illustrant la poutre 116 et la semelle 114 de la portion intermédiaire 1062. On peut observer les ailes latérales 1142 et l'aile avant 1143 destinées à contacter le plancher et/ou le tablier, et à y être fixées. 10 Le brancard selon l'invention peut ainsi présenter une section avec un moment d'inertie essentiellement constant, du moins dans une tolérance de 20%, préférentiellement de 10% ou plus préférentiellement de 5%, le long des portions avant, intermédiaire et arrière. Il présente ainsi une capacité améliorée à absorber les chocs avant et, de manière plus générale, à transmettre des efforts mécaniques. 15 Sa liaison au plancher et au tablier est assurée par la pièce de liaison faisant partie intégrante de la portion intermédiaire du brancard. REVENDICATIONS1. Poutre longitudinale (106) de véhicule (102), comprenant : - une portion avant (1061) destinée à s'étendre dans le compartiment moteur du véhicule ; - une portion arrière (1063) destinée à s'étendre sous le plancher (112) du véhicule ; et - une portion intermédiaire (1062) entre les portions avant (1061) et arrière (1063) et destinée à être disposée au niveau du tablier avant (108) de l'habitacle du véhicule ; caractérisée en ce que la portion intermédiaire (1062) présente sur la majorité de sa longueur un périmètre fermé et s'étend avec recouvrement le long de la portion avant (1061) et/ou de la portion arrière (1063) en vue de son assemblage avec ladite/lesdites portion(s). 2. Poutre (106) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des portions avant (1061), intermédiaire (1062) et arrière (1063) comprend un profilé (118, 116, 122) dont la section forme une cavité ouverte (1181, 1161, 1221), et une semelle (120, 114, 124) refermant ladite cavité. 3. Poutre (106) selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'au moins un, préférentiellement chacun, des profilés (118, 116, 122) comprend deux ailes (1182, 1162, 1222) au niveau de l'ouverture de la cavité (1181, 1161, 1221), lesdites ailes (1182, 1162, 1222) contactant la semelle correspondante (120, 114, 124). 4. Poutre (106) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que le profilé (118) de la portion avant (1061) s'étend au moins partiellement dans la cavité (1162) du profilé (116) de la portion intermédiaire (1062) et/ou le profilé (116) de la portion intermédiaire (1062) s'étend a moins partiellement dans la cavité (1221) du profilé (122) de la portion arrière (1063). 302 2 5 1 6 10 5. Poutre (106) selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la semelle (120) de la portion avant (1061) s'étend au moins partiellement le long du profilé (116) de la portion intermédiaire (1062) et/ou la semelle (114) de la portion intermédiaire (1062) s'étend au moins partiellement le long du 5 profilé (122) de la portion arrière (1063). 6. Poutre (106) selon l'une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que le profilé (118) de la portion avant (1061) présente une section en C, le profilé (116) de la portion intermédiaire (1062) une section en U et/ou le profilé (122) de la portion arrière (1063) une section en U. 10 7. Poutre (106) selon l'une des revendications 2 à 6, caractérisée en ce que la semelle (114) de la portion intermédiaire (1062) contacte essentiellement horizontalement la face supérieure du profilé (118) de la portion avant (1061) et comprend deux ailes latérales et surélevées (1142), lesdites ailes contactant le profilé (116) de la portion intermédiaire (1062) et le plancher 15 (112) et/ou le tablier avant (108) du véhicule. 8. Poutre (106) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la semelle (114) de la portion intermédiaire (1062) comprend une aile avant (1143) destinée à contacter le tablier avant (108). 9. Poutre (106) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la 20 section des portions avant (1061), intermédiaire (1062) et arrière (1063) est généralement rectangulaire dont la largeur moyenne (Xa, Xb, Xb) et la hauteur moyenne (Ha, Hb, Hc) ne varient pas de plus de 20% sur l'étendue desdites portions. 10. Véhicule automobile (102) avec un habitacle (104) et comprenant deux 25 poutres longitudinales (106) s'étendant parallèlement l'une à l'autre sous le plancher (112) de l'habitacle et à l'avant dudit habitacle ; caractérisé en ce que les poutres (106) sont conformes à l'une des revendications 1 à 9.