Brevet FR3022519A1 — publié le 20151225

TABLIER AVANT BI-MATIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles. Plus particulièrement, l'invention a trait aux structures de véhicules automobiles, plus particulièrement encore à l'avant des structures de véhicules automobiles. Le document de brevet publié EP 1 920 999 Al aborde le problème de réduction de poids des véhicules et divulgue à cet effet une structure avant dont le tablier est réalisé en aluminium. Plus précisément, cet enseignement prévoit de réaliser la partie basse du tablier en aluminium alors que le tunnel central et les portions latérales du tablier formant les passages de roue avant sont en tôle d'acier. Les parties du tablier avant, plus difficiles à former par estampage, sont ainsi réalisées en acier, alors que la partie centrale, plus facile à réaliser, est en tôle d'aluminium. Cette solution est intéressante dans la mesure où elle permet de réaliser un gain de poids. Ce gain est toutefois limité en ce que certaines parties du tablier doivent rester en tôle d'acier. De plus, la réduction de masse par l'usage de l'aluminium a lieu à hauteur du moteur qui est la source sonore principale. Or par application de la loi de masse, l'indice d'affaiblissement phonique d'une paroi homogène et ne vibrant pas, soumise à une onde sonore d'incidence normale à l'une des surfaces de cette paroi, est directement proportionnelle à la masse surfacique de la paroi. La solution proposée par cet enseignement n'est par conséquent pas intéressante d'un point de vue phonique. L'ajout d'un isolant ou de masses lourdes destinées à compenser la perte d'isolation phonique est susceptible d'annuler le gain de masse initial et/ou d'augmenter le coût de fabrication. L'invention a pour objectif d'alléger la structure d'un véhicule tout en conservant un niveau d'isolation acoustique satisfaisant et un coût limité. L'invention a pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant : un plancher ; un tablier s'étendant depuis l'avant du plancher jusqu'à l'emplacement du bord inférieur du pare-brise du véhicule ; et remarquable en ce que le tablier comprend une partie inférieure en acier et une partie supérieure en aluminium ou alliage d'aluminium. 3022519 2 L'aluminium ou alliage d'aluminium peut notamment être de la série 5000 (alliage aluminium magnésium) ou 6000 (alliage aluminium magnésium et silicium). L'acier peut être un acier couramment utilisé pour les structures de véhicules automobiles, comme notamment un acier dit à haute limite d'élasticité (HLE) selon la 5 norme EN 10149.2 :1995. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie inférieure du tablier forme une paroi et/ou la partie supérieure du tablier forme un volume intérieur. La majorité de l'étendue de la paroi formée par la partie inférieure du tablier peut être libre de cavité ou de volume intérieur. 10 La partie supérieure du tablier peut former une cavité s'étendant transversalement et ouverte avec l'avant du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure du tablier forme une poutre qui s'étend transversalement. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie inférieure du tablier s'étend vers 15 le haut jusqu'à un support d'un amplificateur de freinage. Le support en question fait avantageusement partie de la partie inférieure du tablier. Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure du tablier comprend, préférentiellement sur une face avant, un revêtement en matière fibreuse apte à absorber des ondes acoustiques. 20 Selon un mode avantageux de l'invention, les parties inférieure et supérieure du tablier sont assemblées l'une à l'autre par collage, vissage, rivetage et/ou clinchage. Selon un mode avantageux de l'invention, le tablier comprend une zone de liaison entre les parties inférieure et supérieure, ladite zone s'étendant majoritairement horizontalement. 25 Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure du tablier est majoritairement en tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium. La tôle peut avoir une épaisseur comprise entre 0.5 et 1.5mm. La partie supérieure du tablier peut être réalisée par emboutissage et/ou pliage de ladite tôle. 3022519 3 Selon un mode avantageux de l'invention, la partie supérieure du tablier comprend à sa périphérie un ou plusieurs éléments en tôle d'acier assurant la fixation de ladite partie supérieure à la structure. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou les éléments en tôle d'acier de la 5 partie supérieure du tablier sont assemblés à la tôle en aluminium ou alliage d'aluminium par collage, vissage, rivetage et/ou clinchage. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles procurent un gain de poids sans pour autant sacrifier le confort acoustique du véhicule. En effet, la partie supérieure du tablier est sensiblement moins sujette aux ondes sonores provenant 10 notamment du moteur que la partie inférieure. La partie supérieure, de par sa forme complexe et en auvent, présente une surface de tôle proche de celle de la partie inférieure. Le fait de la prévoir en aluminium ou alliage d'aluminium procure un gain de poids intéressant, par exemple de l'ordre de 5 kg. La perte éventuelle en isolation acoustique peut être compensée par l'ajout d'un revêtement en matériau absorbant 15 phonétique sans surcoût important et sans ajout important de poids. La surface nécessaire d'un tel revêtement est en effet réduite compte tenu de la forme de poutre de la partie supérieure, le poids de ce revêtement pouvant être de l'ordre de 300 gr. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 20 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective arrière de la partie avant de la structure d'un véhicule, conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue en perspective avant de la structure de véhicule illustrée à la figure 1 ; 25 - La figure 3 est une vue en coupe transversale du tablier de la structure de véhicule des figures 1 et 2 ; - La figure 4 est une représentation schématique d'une variante de la partie supérieure du tablier de la structure de véhicule conforme à l'invention. 3022519 4 Les figures 1 et 2 sont des vues de la partie avant d'une structure de véhicule conforme à l'invention. Plus précisément, la figure 1 est une vue arrière alors que la figure 2 est une vue avant. La structure avant 2 de véhicule illustrée aux figures 1 et 2 comprend 5 essentiellement un plancher 4, un tunnel central 6, deux longerons 8 et un tablier avant 10. Ce dernier 10 s'étend essentiellement vers le haut depuis le plancher 4 et le tunnel 6. Le tablier 10 s'étend également transversalement entre les portions verticales des longerons 8. Le tablier forme ainsi une paroi de séparation entre l'habitacle et le compartiment moteur du véhicule. Le tablier doit par conséquent 10 assurer une série de fonctions, comme notamment une fonction coupe-feu en cas d'incendie dans le compartiment moteur ainsi qu'une fonction d'isolation acoustique par rapport au bruit généré par le moteur et le roulement des roues avant. Le plancher 4, le tunnel 6 et les longerons 8 sont habituellement réalisés en tôle métallique, préférentiellement en tôle d'acier. Le tablier 10 quant à lui est constitué 15 de deux parties, à savoir une partie inférieure 14 réalisée en tôle d'acier et une partie supérieure 12 réalisée en aluminium ou alliage d'aluminium, préférentiellement en tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium. La partie inférieure 14 forme majoritairement, c'est-à-dire à plus de 50% de son étendue, une paroi simple c'est-à-dire sans volume ou cavité particulière. La forme 20 peut toutefois être complexe, comme le montre les figures 1 et 2. On peut observer que la partie inférieure 14 du tablier s'étend transversalement jusqu'aux portions verticales des longerons 8 et verticalement jusqu'à la partie supérieure 12 du tablier 10. On peut observer également que la partie inférieure 14 du tablier comprend différentes ouvertures et moyens de fixation pour des équipements du véhicule. Plus 25 particulièrement, elle comprend une zone 141 de fixation d'un amplificateur de freinage. La partie supérieure 12 est couramment appelée tablier-auvent en raison de sa forme d'auvent par rapport à la partie inférieure 14 qui s'étend essentiellement verticalement directement en dessous de ladite partie supérieure. En effet, cette 30 partie supérieure forme un volume s'étendant essentiellement transversalement et forme ainsi une poutre entre les portions verticales des longerons 8. La partie supérieure 12 est destinée à supporter le volant du véhicule et la partie haute du 302 2 5 1 9 5 tableau de bord. Le bord inférieur du pare-brise (non représenté) vient essentiellement au niveau de la face supérieure de la partie supérieure 12 du tablier 10. Les parties inférieure 14 et supérieure 12 du tablier 10 sont reliées entre-elles par 5 des moyens bien connus en soi de l'homme de métier, comme notamment par collage, vissage, rivetage et/ou clinchage. Ces deux parties sont en effet en matériaux différents (acier/aluminium) et ne peuvent pas être facilement soudées l'une à l'autre. A la figure 2, on peut observer que la zone de liaison 18 entre les parties inférieure 14 et supérieure 12 du tablier 10 s'étend essentiellement 10 horizontalement au-dessus de la zone de fixation 141 de l'amplificateur de freinage. Toujours à la figure 2, on peut observer qu'une couche de matériau fibreux 16 présentant des propriétés d'isolation et/ou d'absorption phonique peut être disposée sur une face avant ou la face avant de la partie supérieure 12. De tels matériaux sont bien connus en soi de l'homme de métier. 15 La figure 3 est une vue schématique en coupe du tablier 10 de la structure illustrée aux figures 1 et 2. On peut observer que la partie inférieure 14 forme une paroi majoritairement, préférentiellement essentiellement, simple alors que la partie supérieure 12 présente une section formant une cavité ouverte vers l'avant du véhicule. La partie supérieure 12 est préférentiellement formée par pliage d'un flan 20 de tôle en aluminium ou alliage d'aluminium. On peut également observer, à la figure 3, la zone de liaison 18 entre les deux parties 12 et 14. En l'occurrence cette zone présente un épaulement transversal au niveau de la partie inférieure 14 et un épaulement correspondant sur la partie supérieure 12. Comme mentionné précédemment, la fixation peut être faite par collage, vissage, rivetage et/ou 25 clinchage Le matériau fibreux présentant des propriétés d'isolation et/ou d'absorption phonique n'est pas représenté à la figure 3. Il peut être déposé sur les faces intérieures de la cavité de la partie supérieure 12. Alternativement, il peut être déposé sur la face avant d'un support rapporté au niveau de l'ouverture de la cavité. 30 La partie inférieure peut être réalisée en tôle d'acier de nuance courante dans le domaine automobile. La partie supérieure peut être réalisée en aluminium ou alliage 3022519 6 d'aluminium. Elle peut être formée par emboutissage et pliage d'une tôle en aluminium ou alliage d'aluminium. La figure 4 est vue schématique d'une variante de la partie supérieure du tablier d'une structure de véhicule conforme à l'invention. Le numéro de référence 12 des 5 figures 1 à 3 désignant la partie supérieure du tablier est ici majorée de 100 afin de bien distinguer cette variante. Il est à noter que la représentation est très schématique dans la mesure où la partie supérieure 112 de tablier qui y représentée peut présenter en réalité une forme de poutre à l'instar des figures 1 à 3. Afin de faciliter la fixation de la partie supérieure 112 du tablier au reste de la structure du 10 véhicule, ladite partie supérieure peut comprendre un ou plusieurs éléments 1121 de tôle en acier fixé(s) à la périphérie d'une partie centrale 1122 en aluminium ou alliage d'aluminium, ce ou ces éléments en acier pouvant alors être fixés de manière classique, notamment par soudage par résistance électrique, aux autres éléments en acier de la structure. La liaison entre la partie centrale 1122 et le ou les éléments 15 périphériques peut être réalisée notamment par rivetage ou vissage 1123. Le reste du tablier peut être conforme au tablier décrit ci-avant en relation avec les figures 1 à 3. REVENDICATIONS1. Structure (2) de véhicule automobile, comprenant : - un plancher (4) ; - un tablier (10) s'étendant depuis l'avant du plancher (4) jusqu'à l'emplacement du bord inférieur du pare-brise du véhicule ; et caractérisée en ce que le tablier (10) comprend une partie inférieure (14) en acier et une partie supérieure (12 ; 112) en aluminium ou alliage d'aluminium. 2. Structure (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que la partie inférieure (14) du tablier (10) forme une paroi et/ou la partie supérieure (12 ; 112) du tablier (10) forme un volume intérieur. 3. Structure (2) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la partie supérieure (12 ; 112) du tablier (10) forme une poutre qui s'étend transversalement. 4. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la partie inférieure (14) du tablier (10) s'étend vers le haut jusqu'à un support (141) d'un amplificateur de freinage. 5. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la partie supérieure (12 ; 112) du tablier (10) comprend, préférentiellement sur une face avant, un revêtement (16) en matière fibreuse apte à absorber des ondes acoustiques. 6. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que les parties inférieure (14) et supérieure (12 ; 112) du tablier (10) sont assemblées par collage, vissage, rivetage et/ou clinchage. 7. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le tablier (10) comprend une zone de liaison (18) entre les parties inférieure (14) et supérieure (12 ; 112), ladite zone s'étendant majoritairement horizontalement. 302 2 5 1 9 8 8. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que la partie supérieure (12 ; 112) du tablier (10) est majoritairement en tôle d'aluminium ou alliage d'aluminium. 9. Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la 5 partie supérieure (112) du tablier (10) comprend à sa périphérie un ou plusieurs éléments (1121) en tôle d'acier assurant la fixation de ladite partie supérieure à la structure. 10. Structure (2) selon les revendications 8 et 9, caractérisée en ce que le ou les éléments en tôle d'acier (1121) de la partie supérieure (112) du tablier sont 10 assemblés à la tôle en aluminium ou alliage d'aluminium par collage, vissage, rivetage (1123) et/ou clinchage.