Brevet FR3018231A1 — publié le 20150911

TRAVERSE D'ASSISE RENFORCEE POUR VEHICULE AUTOMOBILE [0001] L'invention a trait au domaine de l'automobile. Elle concerne plus particulièrement une caisse de véhicule automobile, et une traverse d'assise destinée à être montée entre un plancher de caisse et une assise de banquette arrière. [0002] Les caisses de véhicules automobiles se doivent d'assurer une protection efficace des passagers en cas de choc, typiquement en cas de choc frontal. [0003] Or, dans certains modèles de véhicules, le dossier de la banquette arrière n'est pas fixé directement sur les parois latérales de la caisse, mais est seulement monté (avec articulation) sur l'assise. Si cette architecture permet, d'une part, d'alléger le véhicule et, d'autre part, de monter coulissante la banquette par rapport au plancher de caisse, l'absence d'ancrage du dossier sur les parois latérales modifie cependant le comportement de la banquette au choc frontal. En effet, le dossier transmet à l'assise la charge exercée par les bagages lors du choc. Cette charge s'ajoute à celle due au poids des occupants. [0004] Certes, il est connu du brevet français FR 2 896 735 de disposer sous l'assise une traverse, mais celle-ci est conformée et dimensionnée pour absorber des chocs latéraux, et présenterait par conséquent une efficacité limitée en cas de choc frontal dans une architecture telle qu'évoquée ci-dessus. [0005] Un premier objectif est par conséquent de proposer une traverse d'assise offrant de bonnes performances mécaniques en cas de contraintes d'écrasement (ou compression) vertical(e). [0006] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une traverse d'assise de véhicule automobile, cette traverse comportant : une poutre fixée transversalement sur un plancher de caisse, sous une assise de banquette arrière, cette poutre ayant une âme, une aile avant et une aile arrière qui s'étendent de part et d'autre de l'âme, l'âme et les ailes délimitant un volume interne ; au moins un raidisseur logé dans le volume interne de la poutre et fixé à celle-ci, ce raidisseur comprenant une platine qui s'étend perpendiculairement à l'âme et aux ailes en cloisonnant le volume interne de la poutre. [0007] Cette traverse permet d'absorber efficacement les efforts appliqués par l'assise en cas de choc frontal, notamment lorsque le dossier de banquette arrière n'est pas ancré sur des appuis latéraux de caisse. [0008] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : la platine présente un contour dont la forme est complémentaire de celle de la poutre, prise en section longitudinale ; le raidisseur comprend des pattes de fixation qui s'étendent en saillie à partir d'un contour de la platine, et par lesquelles le raidisseur est fixé à la poutre ; le raidisseur comprend au moins une patte avant, qui s'étend en saillie à partir d'un bord avant de la platine, et par laquelle le raidisseur est fixé sur l'aile avant de la poutre ; - le raidisseur comprend au moins une patte arrière, qui s'étend en saillie à partir d'un bord arrière de la platine, et par laquelle le raidisseur est fixé sur l'aile arrière de la poutre ; la poutre est pourvue d'au moins une nervure, et le raidisseur est fixé à la poutre au droit de la nervure ; la traverse comprend plusieurs raidisseurs disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan central longitudinal de symétrie de la poutre ; la traverse comprend une première paire de raidisseurs disposés dos à dos du côté d'une première extrémité transversale de la poutre, et une deuxième paire de raidisseurs disposés dos à dos du côté d'une deuxième extrémité transversale de la poutre, de manière symétrique à la première paire. [0009] Il est proposé, en deuxième lieu, une caisse de véhicule automobile pourvue d'un plancher, et d'une traverse d'assise telle que présentée ci-dessus, fixée transversalement sur le plancher. [0010] II est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile équipé d'une telle caisse et d'une banquette arrière ayant une assise, la traverse d'assise étant interposée entre le plancher et l'assise. [0011] D'autres objets et avantages de l'invention apparaîtront à la lumière de la description d'un mode de réalisation, faite ci-après en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile équipé d'une banquette arrière dont le dossier est monté libre par rapport à la caisse, et dont seule l'assise est fixée sur celle-ci ; la figure 2 est une vue en perspective éclatée montrant un plancher de caisse, la banquette et la traverse montée sur le plancher ; la figure 3 est une vue de détail en perspective, à échelle agrandie, montrant le plancher, la traverse, y compris la poutre et une partie des raidisseurs qui la composent, et l'assise de la banquette ; la figure 4 est une vue de détail, en perspective, d'un raidisseur ; la figure 5 est une vue en coupe montrant la banquette, le plancher, la traverse assemblés, d'une part en situation normale de roulage (en traits pleins), et d'autre part en situation de choc frontal (en pointillés). [0012] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile (dont la silhouette est tracée en pointillés), équipé d'une caisse 2 pourvue d'un plancher 3 et d'une banquette 4 arrière montée sur le plancher 3. [0013] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule 1, un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. [0014] Le plancher 3 est, en pratique, réalisé par découpe, pliage et assemblage de tôles (ordinairement d'acier). Le plancher 3 s'étend globalement parallèlement au plan XY horizontal. Comme on le voit notamment sur la figure 2, le plancher 3 peut cependant présenter des replis. Ainsi, dans l'exemple illustré, le plancher 3 présente un repli 5 central longitudinal qui définit un tunnel propre à accueillir, par exemple, une ligne d'échappement (non représentée). [0015] La banquette 4 comprend une assise 6, fixée sur une estrade 7 définie par le plancher 3, et un dossier 8 monté articulé sur l'assise 6. Grâce à cette articulation, il est possible de rabattre le dossier 8 pour augmenter le volume de chargement d'une malle arrière du véhicule 1 et/ou régler l'inclinaison du dossier 8 par rapport à l'assise 6 selon les désirs des occupants. Le dossier 8 est de préférence fractionnable ; il en va de même pour l'assise 6. [0016] La banquette 4 comprend une coque 9 rigide sur laquelle est fixé un rembourrage 10 recouvert d'un habillage en tissu ou en cuir, ou dans tout autre matériau souple adéquat. [0017] Dans l'exemple illustré, le dossier 8 n'est fixé que sur l'assise 6 ; en particulier, le dossier 8 n'est fixé sur aucun appui latéral de la caisse 2. Par conséquent, en cas de choc frontal, les efforts transmis à la caisse 2 par la banquette 4 transitent par l'assise 6, qui doit par conséquent être renforcée. [0018] A cet effet, la caisse 2 comprend une traverse 11 d'assise, fixée transversalement (c'est-à-dire suivant Y) sur le plancher 3 (et plus précisément sur l'estrade 7) et interposée entre le plancher 3 et l'assise 6 [0019] Cette traverse 11 comprend, en premier lieu, une poutre 12 réalisée de préférence dans une tôle métallique (typiquement en acier ou dans un alliage d'aluminium), fixée transversalement sur le plancher 3 sous l'assise 6. [0020] La poutre 12 présente, en section longitudinale (c'est-à-dire dans le plan XZ) un profil en U s'ouvrant vers le bas, et comprend une âme 13 sommitale, une aile 14 avant et une aile 15 arrière qui s'étendent de part et d'autre de l'âme 13 et délimitent avec celle-ci un volume 16 interne. [0021] Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 5, la poutre 12 présente en section un profil trapézoïdal, les ailes 14, 15 n'étant pas parallèles mais divergeant depuis l'âme 13 vers le plancher 3. [0022] Comme on le voit également sur les figures 3 et 5, l'estrade 7 peut comporter un embouti 17 de rigidification, qui forme une surélévation par rapport aux régions environnantes de l'estrade 7. Dans ce cas, la poutre 12 peut être montée à cheval sur cet embouti 17, et l'aile 15 arrière est alors moins haute que l'aile 14 avant pour pouvoir être fixée sur l'embouti 17. [0023] La fixation de la poutre 12 sur le plancher 3 peut être réalisée par soudure, typiquement par soudure électrique en plusieurs points ou PSE (points de soudure électrique). [0024] Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, et plus particulièrement sur les figures 3 et 5, les ailes 14, 15 présentent des bords 18, 19 transversaux (opposés à l'âme 13) repliés, pour faciliter la fixation de la poutre 12 par soudure. [0025] Comme on le voit bien sur les figures 2 et 3, la poutre 12 peut être pourvue d'au moins une nervure 20 formée par un embouti pratiqué dans l'âme 13 et les ailes 14, 15, parallèlement au plan XZ. Cette nervure 20 a pour fonction de concentrer les déformations de la poutre 12 lorsque celle-ci est soumise à une contrainte d'écrasement suivant l'axe Z. Dans l'exemple illustré, la poutre 12 comprend quatre nervures, groupées par paires réparties de part et d'autre d'un plan longitudinal de symétrie de la poutre 12. [0026] La traverse 11 comprend, en deuxième lieu, au moins un raidisseur 21 rapporté logé dans le volume 16 interne de la poutre 12 et fixé à celle-ci. Ce raidisseur 21 est de préférence réalisé dans un matériau métallique, tel qu'acier ou alliage d'aluminium. [0027] Comme on le voit sur les figures 3 et 4, le raidisseur 21 comprend une platine 22 qui, lorsque le raidisseur 21 est monté dans la poutre 12, s'étend parallèlement au plan XZ, c'est-à-dire perpendiculairement à l'âme 13 et aux ailes 14, 15. Lorsque le raidisseur 21 est monté dans la poutre 12, il en cloisonne le volume 16 interne, c'est-à-dire qu'il remplit sensiblement tout l'espace délimité par l'âme 13 et les ailes 15, 16. [0028] Selon un mode de réalisation illustré sur la figure 5, la platine 22 présente un contour 23 dont la forme est complémentaire de celle de la poutre 12, prise en section longitudinale (parallèlement au plan XZ). Dans l'exemple illustré, le contour 23 de la platine 22 est sensiblement trapézoïdal. La platine 22 présente toutefois un coin 24 échancré, pour épouser localement l'embouti 17. [0029] Comme illustré sur la figure 4, le raidisseur 21 comprend avantageusement des pattes 25, 26 de fixation, qui s'étendent en saillie transversale à partir du contour 23 de la platine 22 et par lesquelles le raidisseur 21 est fixé (par exemple par soudure, et notamment au moyen de points de soudure électrique ou PSE) à la poutre 12. Ces pattes 25, 26 sont de préférence venues de matière avec la platine 22, et sont dans ce cas obtenues par pliage. [0030] Ainsi, le raidisseur 21 comprend par exemple : au moins une patte 25 avant, qui s'étend en saillie à partir d'un bord 27 avant de la platine 22 et par laquelle le raidisseur 21 est fixé sur l'aile 14 avant de la poutre 12. Dans l'exemple illustré, le raidisseur 21 comprend deux pattes 25 avant, séparés par une découpe 28 ; au moins une patte 26 arrière (unique dans l'exemple illustré) qui s'étend en saillie à partir d'un bord 29 arrière de la platine 22 et par laquelle le raidisseur 21 est fixé sur l'aile 15 arrière de la poutre 12. [0031] Selon un mode de réalisation illustré sur les figures, la traverse 11 comprend plusieurs raidisseurs 21, disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan central longitudinal (XZ) de symétrie de la poutre 12. Dans l'exemple illustré, la traverse 11 comprend, en pratique, deux paires de raidisseurs 21, à savoir : une première paire de raidisseurs 21 disposés du côté d'une extrémité 30 transversale gauche de la poutre 12, en étant orientés dos à dos (c'est-à-dire que leurs pattes 25, 26 sont orientées à l'opposé les unes des autres pour équilibrer les efforts) et une deuxième paire de raidisseurs 21 disposés dos à dos du côté d'une extrémité 31 transversale droite de la poutre 12, de manière symétrique aux raidisseurs 21 de la première paire. [0032] Chaque raidisseur 21 est de préférence fixé à la poutre 12 au droit d'une nervure 20. De la sorte, les contraintes auxquelles est soumise la poutre 12 lors de son écrasement (comme suggéré en pointillés sur la figure 5) par l'assise 6 lors d'un choc avant sont concentrées sur les raidisseurs 21. Compte tenu de son orientation verticale, qui correspond au plan d'application des efforts, la platine 22 est sollicitée en flambage, ce qui permet d'absorber une grande partie de l'énergie du choc. Par ailleurs, la fixation des pattes 25, 26 aux ailes 14, 15 limite (voire empêche) l'écartement de celles-ci sous l'effet de la compression verticale de la traverse 11, et rigidifie ainsi efficacement celle-ci. [0033] Il résulte de ce qui précède que, grâce à son architecture, la traverse 11 peut absorber efficacement les efforts de compression verticale appliqués par l'assise 6 lors d'un choc frontal, sous la charge due au poids des occupants de la banquette auquel s'ajoute la poussée des bagages contre le dossier 8, que celui-ci transmet, via son articulation, à l'assise 6. REVENDICATIONS1. Traverse (11) d'assise de véhicule (1) automobile, cette traverse (11) comportant : une poutre (12) fixée transversalement sur un plancher (3) de caisse (2), sous une assise (6) de banquette (4) arrière, cette poutre (12) ayant une âme (13), une aile (14) avant et une aile (15) arrière qui s'étendent de part et d'autre de l'âme (13), l'âme (13) et les ailes (14, 15) délimitant un volume (16) interne ; au moins un raidisseur (21) logé dans le volume (16) interne de la poutre (12) et fixé à celle-ci, cette traverse (11) étant caractérisée en ce que le raidisseur (21) comprend une platine (22) qui s'étend perpendiculairement à l'âme (13) et aux ailes (14, 15) en cloisonnant le volume (16) interne de la poutre (12). 2. Traverse (11) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la platine (22) présente un contour (23) dont la forme est complémentaire de celle de la poutre (12), prise en section longitudinale. 3. Traverse (11) selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisée en ce que le raidisseur (21) comprend des pattes (25, 26) de fixation qui s'étendent en saillie à partir d'un contour (23) de la platine (22), et par lesquelles le raidisseur (21) est fixé à la poutre (12). 4. Traverse (11) selon la revendication 3, caractérisée en ce que le raidisseur (21) comprend au moins une patte (25) avant, qui s'étend en saillie à partir d'un bord (27) avant de la platine (22), et par laquelle le raidisseur (21) est fixé sur l'aile (14) avant de la poutre (12). 5. Traverse (11) selon la revendication 3 ou la revendication 4, caractérisé en ce que le raidisseur (21) comprend au moins une patte (26) arrière, qui s'étend en saillie à partir d'un bord (29) arrière de la platine (22), et par laquelle le raidisseur (21) est fixé sur l'aile (15) arrière de la poutre (12). 6. Traverse (11) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la poutre (12) est pourvue d'au moins une nervure (20), et en ce que le raidisseur (21) est fixé à la poutre (12) au droit de la nervure (20). 7. Traverse (11) selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs raidisseurs (21) disposés symétriquement de part et d'autre d'un plan central longitudinal de symétrie de la poutre (12). 8. Traverse (11) selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'elle comprend une première paire de raidisseurs (21) disposés dos à dos du côté d'une première extrémité (30) transversale de la poutre (12), et une deuxième paire de raidisseurs (21) disposés dos à dos du côté d'une deuxième extrémité (31) transversale de la poutre (12), de manière symétrique à la première paire. 9. Caisse (2) de véhicule (1) automobile pourvue d'un plancher (3), caractérisée en ce qu'elle est en outre pourvue d'une traverse (11) d'assise selon l'une des revendications précédentes, fixée transversalement sur le plancher (3). 10. Véhicule (1) automobile équipé d'une caisse (2) selon la revendication 9 et d'une banquette (4) arrière ayant une assise (6), la traverse (11) d'assise étant interposée entre le plancher (3) et l'assise (6).