Brevet FR3020329A1 — publié le 20151030

STRUCTURE INFERIEURE AVANT DE VEHICULE AUTOMOBILE. [0001] L'invention concerne une structure inférieure avant de véhicule automobile, du type « voie basse avant » comportant un berceau et une poutre transversale de pare-chocs reliée à chacune de ses extrémités au berceau par une prolonge de berceau dite aussi « allonge de berceau ». [0002] Ces allonges de berceau jouent le rôle d'éléments d'absorption d'énergie et participent à la prestation « choc piéton » ainsi qu'a la prestation « choc urbain » en tant qu'éléments destinés à transmettre les effets du choc. [0003] L'allonge de berceau transmet l'effort « voie basse » à la zone avant du berceau du véhicule en situation de « crash » (essai de choc) à haute vitesse. [0004] Il importe de noter que le berceau moteur ne doit pas s'écrouler verticalement en situation de « crash » à haute vitesse. [0005] Différentes structures de caisse avant de véhicule automobile sont connues de l'art antérieur pour optimaliser les effets des chocs avant ou « crash ». [0006] Ainsi, on connaît, selon le document US 7 219 954 B2, une structure de caisse avant de véhicule automobile, dans laquelle les éléments supérieurs de façade et les éléments latéraux avant, qui sont situés latéralement vers l'intérieur des éléments supérieurs de façade, sont reliés par l'intermédiaire de pièces de liaison en forme de tubulures. Une première extrémité de chaque pièce de liaison s'étend à travers l'élément latéral avant et est soudée aux deux côtés de l'élément latéral. Le raccordement présente une rigidité et une robustesse élevées. Lorsqu'une énergie d'impact vient agir sur l'un ou l'autre des éléments supérieurs de façade, cette énergie est transmise à l'élément latéral avant par l'intermédiaire de la pièce de liaison, et l'élément latéral avant et l'élément supérieur de façade se déforment de manière plastique. [0007] On connaît aussi, selon le document DE 10 2012 113 159 A1, une structure de caisse avant de véhicule automobile, qui comprend un organe latéral avant s'étendant selon la direction longitudinale du véhicule, un élément supérieur de tablier de protection pare-chocs situé selon une direction extérieure à l'organe latéral avant et selon la direction transversale du véhicule, et enfin un élément de renfort avant de tablier de protection pare- chocs, qui s'étend selon la direction transversale du véhicule et qui relie l'élément supérieur de tablier de protection pare-chocs et l'organe latéral avant. [0008] Le but de la présente invention est de fournir une structure inférieure avant de véhicule automobile, qui permette de renforcer efficacement le berceau du véhicule tout en permettant de réaliser sur le berceau du véhicule un gain en masse et en coût pour les versions de berceau sans allonge. [0009] Un autre but de la présente invention est de fournir une telle structure inférieure avant, qui soit telle que l'on puisse avoir deux variantes de la structure, à savoir une variante avec allonge de berceau et une variante sans allonge, sans toutefois « pénaliser » le modèle sans allonge avec un moyen de renfort qui serait alors inutile. [0010] Enfin, c'est aussi un but de la présente invention de fournir une telle structure inférieure avant, qui soit de conception et de fabrication simples. [0011] Pour parvenir à ces buts, la présente invention a pour objet une structure inférieure avant de véhicule automobile, du type « voie basse avant » comportant un berceau moteur et une poutre transversale de pare-chocs reliée à chacune de ses extrémités au berceau moteur par une allonge de berceau. Dans cette structure inférieure avant, nouvelle, il est prévu un renfort de berceau intégré à chaque allonge de berceau, ledit renfort de berceau étant situé sur l'extrémité de l'allonge de berceau dirigée vers le berceau moteur. [0012] Selon un mode préféré de réalisation de l'invention, ce renfort de berceau peut présenter une section en « U ». [0013] En variante, ce renfort de berceau peut présenter une section en « L ». [0014] L'allonge de berceau selon l'invention peut être réalisée en aluminium ou en acier, et le renfort de berceau peut également être réalisé en aluminium ou en acier. [0015] De préférence, le renfort de berceau peut être intégré à chaque allonge de berceau par soudure, et la forme générale de l'allonge peut être tubulaire. [0016] La présente invention a aussi pour objet un véhicule automobile, qui comporte une structure inférieure avant, du type « voie basse avant » comportant un berceau moteur et une poutre transversale de pare-chocs reliée à chacune de ses extrémités au berceau moteur par une allonge de berceau, ladite structure inférieure avant étant conforme à celle décrite ci-dessus dans ses grandes lignes. [0017] D'autres buts, avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description qui suit d'un exemple de réalisation, non limitatif de l'objet et de la portée de la présente demande de brevet, accompagnée de dessins dans lesquels : [0018] - la figure 1 est une vue en perspective, schématique, d'une allonge de berceau moteur de véhicule automobile, selon l'art antérieur, [0019] - les figures 2A et 2B sont des schémas représentant un berceau moteur et l'allonge de berceau correspondante selon l'art antérieur avant un choc (figure 2A) et après le choc (figure 2B), [0020] - les figures 3A et 3B sont des schémas représentant un autre berceau moteur, de type renforcé, et l'allonge de berceau correspondante, également selon l'art antérieur, avant un choc (figure 3A) et après le choc (figure 3B), et [0021] - la figure 4 est un schéma représentant une allonge de berceau moteur renforcée, selon le principe de la présente invention. [0022] En référence au dessin de la figure 1, on a représenté une allonge de berceau moteur, tubulaire, d'axe longitudinal XX' et de référence générale 10, pièce maîtresse de la transmission de l'effort provenant de la « voie basse » dans la zone avant du berceau moteur 20. La référence 30 désigne la partie avant du berceau moteur 20, sur laquelle est fixée l'allonge de berceau 10. La référence 40 désigne le triangle de suspension et la référence 60 la vis de fixation dudit triangle de suspension sur le berceau moteur 20. La référence 50 désigne l'étrier de fixation de la poutre transversale de pare-chocs (non représentée) sur l'allonge de berceau 10. [0023] L'allonge de berceau 10 transmet l'effort « voie basse » à la zone avant du berceau moteur 20 en situation de « crash » haute vitesse. [0024] Sur les dessins des figures 2A, 2B, 3A, 3B et 4, les pièces ou parties de pièce qui sont identiques ou équivalentes fonctionnellement aux pièces ou parties de pièce de la figure 1 sont désignées par les mêmes références numériques. [0025] Comme mentionné précédemment, le berceau moteur 20 ne doit pas s'écrouler verticalement en crash haute vitesse. Une telle situation est très schématiquement représentée sur le dessin des figures 2A et 2B. Dans cette situation, sous l'effet d'un choc, l'effondrement vers le bas de l'avant du berceau moteur 20 (sens de la flèche F) perturbe le bon fonctionnement de l'allonge de berceau 10, en particulier la cinématique cible de cette dernière n'est pas respectée (l'allonge 10 étant censée s'effacer verticalement vers le bas en flambant au niveau d'une amorce placée en son milieu). [0026] Pour surmonter cette difficulté, il est connu de renforcer la zone avant du berceau 20 par un renfort de berceau 70 monté sur le berceau moteur 20 (figures 3A et 3B). L'allonge de berceau 10 bénéficie alors d'un meilleur appui sur le berceau 20 et flambe, ainsi, selon la cible. [0027] Toutefois, l'allonge de berceau 10 n'est pas présente sur tous les véhicules et/ou les silhouettes d'une même base véhicule. Une première solution consisterait à renforcer le berceau moteur 20 uniquement dans le cas où l'allonge de berceau 10 est présente. Mais, ce renfort de berceau 70 étant ferré sur le berceau 20, il influe sur la géométrie du berceau moteur 20 après ferrage (déformations dues à l'échauffement des tôles). Un berceau sans renfort 70 n'aurait pas la même géométrie qu'un berceau avec renfort 70, ce qui imposerait d'avoir deux berceaux différents, présentant de surcroît des tenues mécaniques différentes. [0028] Pour surmonter les difficultés énoncées ci-dessus, selon le principe même de la présente invention, le renfort de berceau 70 est directement intégré à l'allonge de berceau 10, comme très schématiquement représenté sur le dessin de la figure 4. Le renfort de berceau 70 est situé sur l'extrémité de l'allonge de berceau 10 dirigée vers le berceau moteur 20. [0029] Le renfort de berceau 70 étant intégré à l'allonge de berceau 10, il n'est présent que lorsque l'allonge de berceau 10 est elle-même présente. Ainsi, pour les versions ou modèles sans allonge de berceau, le berceau moteur ne subit ni surpoids, ni surcoût. [0030] Le renfort de berceau 70 présente une section en « U », le berceau moteur venant par son bord s'insérer entre les deux branches du « U ». En variante, le renfort de berceau 70 peut présenter une section en « L » non représentée sur les dessins. [0031] L'allonge de berceau 10 peut être réalisée en aluminium, ou en acier, et le renfort de berceau 70 peut également être réalisé en aluminium ou en acier. [0032] Le renfort de berceau 70 est intégré à chaque allonge de berceau 10 par soudure, de préférence. [0033] La structure inférieure avant de véhicule automobile décrite ci-dessus dans un exemple de réalisation présente de nombreux avantages, parmi lesquels les avantages suivants : [0034] - elle permet un gain en masse et en coût sur le berceau moteur, pour les versions et les modèles de berceau sans allonge, [0035] - elle permet de « décliner » les berceaux moteur en fonction de la présence ou non d'une allonge de berceau, par conséquent d'avoir un berceau moteur relativement léger et économique pour les versions et modèles sans allonge, et [0036] - elle est de conception et de fabrication simples, robuste et fiable.10 REVENDICATIONS: 1. Structure inférieure avant de véhicule automobile, du type « voie basse avant » comportant un berceau moteur (20) et une poutre transversale de pare-chocs reliée à chacune de ses extrémités au berceau moteur (20) par une allonge de berceau (10), caractérisée en ce qu'un renfort de berceau (70) est intégré à chaque allonge de berceau (10), ledit renfort de berceau (70) étant situé sur l'extrémité de l'allonge de berceau (10) dirigée vers le berceau moteur (20). 2. Structure inférieure avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le renfort de berceau (70) présente une section en « U ». 3. Structure inférieure avant selon la revendication 1, caractérisée en ce que le renfort de berceau (70) présente une section en « L ». 4. Structure inférieure avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l'allonge de berceau (10) est réalisée dans l'un des matériaux ou alliages métalliques suivants : aluminium, acier. 5. Structure inférieure avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le renfort de berceau (70) est réalisé dans l'un des matériaux ou alliages métalliques suivants : aluminium, acier. 6. Structure inférieure avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le renfort de berceau (70) est intégré à chaque allonge de berceau (10) par soudure. 7. Structure inférieure avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ladite allonge de berceau (10) présente une forme générale tubulaire. 8. Véhicule automobile, qui comporte une structure inférieure avant de véhicule automobile, du type « voie basse avant » comportant un berceau moteur (20) et une poutre transversale de pare-chocs reliée à chacune de ses extrémités au berceau moteur (20) par une allonge de berceau (10), ledit véhicule automobile étantcaractérisé en ce que la structure inférieure avant est conforme à l'une quelconque des revendications précédentes.