Brevet FR3025273A1 — publié le 20160304

RENFORT ELASTIQUE DE PROFILE L'invention a trait au domaine des structures de véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention a trait au comportement de structure de véhicule automobile en cas d'impact. Une structure de véhicule automobile peut présenter des zones aptes à être déformées localement en cas de choc du véhicule. De telles zones déformées localement peuvent réduire la capacité d'absorption d'énergie de la structure. Les véhicules de petite taille ou compacts présentent généralement un porte-à-faux avant raccourci dans lequel l'espace est réduit. Un tel espace réduit favorise le risque d'impact de pièces, par exemple le groupe motopropulseur, contre la structure. Par ailleurs, il est recherché de réduire la masse des véhicules automobiles de manière à réduire la consommation ; les solutions visant à augmenter l'épaisseur des parois de la structure au niveau des zones à risque ne sont donc pas souhaitables. Le document de brevet FR 2 995 581 Al divulgue une structure de caisse de véhicule automobile comprenant un élément de liaison métallique agencé au coeur d'un corps creux formé par un passage de roue arrière et un support de feu arrière. L'élément de liaison présente des faces dont la forme géométrique est précisément adaptée au contour du corps creux ce qui le rend apte à y être fixé par des points de soudure. Cet enseignement est intéressant en ce que la pièce de liaison permet de raidir la structure du véhicule sans ajout important de matière. L'élément est cependant d'une forme particulière qui réduit son champ d'application. Le document de brevet US 8,708,390 B2 divulgue une structure de véhicule comprenant un corps creux longitudinal logeant une cloison destinée à renforcer le corps creux. La cloison comprend des pattes destinées à être soudées sur les faces du corps creux ; la cloison comprend, en outre, des portions élastiques destinées à adhérer contre le corps creux. Cet enseignement est intéressant en ce que les portions élastiques rendent plus flexibles la réalisation d'un corps creux renforcé. Le renfort apporté par la cloison se limite cependant aux pattes métalliques de la cloison en contact avec le corps creux, les portions élastiques jouant principalement le rôle d'amortisseur de vibration. 3025273 2 L'invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l'état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une solution pour renforcer localement un profilé de structure de véhicule, qui soit flexible et applicable dans un contexte d'allégement du véhicule. 5 L'invention a pour objet un renfort de profilé, destiné à être logé dans ledit profilé ; remarquable en ce qu'il comprend : une zone de réception d'un impact suivant une direction principale d'impact ; au moins deux zones de transmission de l'impact ; au moins deux portions de transmission d'impact s'étendant depuis la zone d'impact vers, respectivement, les au moins deux zones de transmission ; lesdites portions 10 formant, respectivement, au moins deux voies de transmission d'un effort depuis la zone d'impact suivant la direction principale d'impact, vers les au moins deux zones de transmission suivant des directions généralement opposées l'une à l'autre et formant chacune un angle de moins de 30° avec la perpendiculaire à la direction principale d'impact. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, chaque portion de transmission d'impact comprend un ruban de matière s'étendant de manière continue depuis la zone d'impact, suivant la direction principale d'impact, jusqu'à une des zones de transmission suivant la direction de transmission correspondante. Selon un mode avantageux de l'invention, les rubans de matière forment des 20 surfaces convexes en vis-à-vis l'une de l'autre et destinées à se déformer en appui l'une contre l'autre en cas d'impact. Selon un mode avantageux de l'invention, chaque portion de transmission d'impact comprend, en outre, une nervure s'étendant perpendiculairement au ruban de matière, les nervures des au moins deux portions de transmission faisant 25 préférentiellement saillie dans des directions divergentes. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort comprend une nervure s'étendant entre les au moins deux portions de transmission, préférentiellement perpendiculairement aux au moins deux rubans de matière. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort comprend une paroi extérieure 30 courbée, préférentiellement cylindrique, formant la zone d'impact et les au moins deux zones de transmission d'impact. 3025273 3 Selon un mode avantageux de l'invention, les nervures des au moins deux portions de transmission sont fixées, en outre, à la paroi extérieure courbée. Selon un mode avantageux de l'invention, la paroi extérieure courbée est ouverte entre les au moins deux zones de transmission d'impact, à l'opposé de la zone 5 d'impact. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort est réalisé en matériau plastique et/ou composite. Selon un mode avantageux de l'invention, les rubans de matière et/ou les nervures et/ou la paroi extérieure est/sont d'une épaisseur comprise entre 0,5mm et 5mm, 10 préférentiellement entre 1mm et 3mm, plus préférentiellement encore entre 1,5mm et 2,5mm. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort est d'une largeur comprise entre 3cm et 20cm, préférentiellement entre 5cm et 15cm, plus préférentiellement encore entre 7cm et 10cm. 15 Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort est d'une masse inférieure à 600g, préférentiellement inférieure à 400g, plus préférentiellement encore inférieure à 250g. L'invention a également pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant un profilé logeant dans sa section au moins un renfort, remarquable en 20 ce que le ou les renfort(s) est/sont conforme(s) à l'invention. Selon un mode avantageux de l'invention, le profilé est une traverse avec au moins une paroi frontale destinée à recevoir un impact en cas de choc frontal du véhicule et deux parois adjacentes à ladite paroi frontale, la zone d'impact du ou de chacun des renforts étant en contact avec la paroi frontale, deux des au moins deux zones 25 de transmission d'impact du ou de chacun des renforts étant aptes à entrer en contact avec les parois adjacentes correspondantes en cas d'impact. Selon un mode avantageux de l'invention, la structure comprend, en outre, une cloison notamment de tablier avant, le profilé formant un U avec une âme destinée à recevoir un impact et des semelles adjacentes à ladite âme, ledit profilé comprenant, 30 en outre, des ailes fixées sur ladite cloison, au moins une des au moins deux zones 3025273 4 de transmission d'effort du ou de chacun des renforts étant apte, en outre, à entrer en contact avec ladite cloison en cas d'impact. L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant : un groupe motopropulseur transversal ; une structure avec deux profilés longitudinaux 5 s'étendant de chaque côté du moteur, une poutre transversale avant s'étendant entre les profilés longitudinaux en avant du groupe motopropulseur, un profilé transversal s'étendant entre les profilés longitudinaux en arrière du groupe motopropulseur, remarquable en ce que la structure est conforme à l'invention, au moins un renfort étant situé dans le profilé transversal, selon une direction 10 transversale, à hauteur, transversalement, de la partie du groupe motopropulseur opposée à la boîte de vitesse, préférentiellement à hauteur de l'extrémité dudit groupe. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que l'énergie de l'impact contre le profilé au niveau d'un renfort conforme à l'invention est absorbée par la 15 déformation élastique du renfort ce qui favorise localement la résistance du profilé. En effet, l'énergie de l'impact concentrée au moment de l'impact localement sur la face frontale du profilé est répartie dans le profilé via les portions de transmission d'impact du renfort. En outre, la déformation élastique du renfort favorise l'absorption de l'énergie de l'impact. Un tel renfort est apte à renforcer localement un profilé de 20 structure de manière à résister à l'impact d'une pièce, par exemple le groupe motopropulseur, déplacé en cas de choc de véhicule ; il est également apte à renforcer un profilé en cas de choc du véhicule contre le profilé. Le renfort est également favorable à l'allégement du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 25 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue de côté d'un véhicule automobile comprenant une structure avec un renfort conforme à l'invention ; - La figure 2 est une vue en perspective de la partie droite de la structure de la figure 1 ; 30 - La figure 3 est une vue en perspective du renfort de la structure des figures 1 et 2; 3 0 2 5 2 73 5 - La figure 4 est une vue schématique de la transmission des efforts dans le renfort de la structure des figures 1 et 2 ; - La figure 5 est une vue en perspective d'une section d'une structure conforme à l'invention dans une mode particulier de réalisation ; 5 - La figure 6 est une vue de la structure de la figure 5 au moment d'un impact contre la paroi frontale d'un profilé en cas de choc frontal du véhicule ; La figure 1 est une vue de côté d'un véhicule automobile 2 comprenant une structure 4 conforme à l'invention. Le véhicule 2 comprend un groupe motopropulseur 6 transversal, deux profilés structurels longitudinaux 8, couramment appelés 10 brancards, s'étendant de chaque côté du groupe motopropulseur ; et une poutre transversale avant 10 s'étendant entre les profilés longitudinaux 8 en avant du groupe motopropulseur 6. La structure 4 comprend une traverse 12 s'étendant entre les profilés longitudinaux 8 en arrière du groupe motopropulseur 6. La traverse 12 peut être appliquée contre une paroi 14 de tablier d'habitacle. La traverse 12 est 15 conforme à l'invention en ce qu'elle comprend, au moins un renfort 16. Un tel renfort 16 est en l'occurrence situé au niveau d'un point d'impact du groupe motopropulseur 6 contre la traverse 12 en cas de choc frontal du véhicule 2. Plus précisément, le renfort 16 est situé selon une direction transversale, à hauteur de la partie du groupe motopropulseur opposée à la boîte de vitesse ; Le renfort peut être situé à hauteur 20 de l'extrémité dudit groupe. Cette mesure est intéressante en ce que la partie du groupe motopropulseur 6 opposée à la boîte de vitesse est encombrante dans l'espace du bloc moteur. Le renfort 16 peut être situé au niveau d'un point d'impact généré par le déplacement d'une autre pièce du bloc moteur consécutif à un choc du véhicule 2. Le véhicule dans un autre mode de réalisation, non représenté, peut 25 comprendre un ou plusieurs profilés logeant un ou plusieurs renforts conformes à l'invention. Les profilés peuvent s'étendre transversalement, ils peuvent également s'étendre longitudinalement ou verticalement ou dans toute autre direction intermédiaire selon l'architecture du véhicule. La figure 2 est une vue en perspective de la partie droite de la structure 4 conforme 30 à l'invention. On peut voir le brancard droit 8 s'étendant vers l'avant du véhicule ; on peut aussi voir un profilé, ou traverse 12, s'étendant dans la direction transversale du véhicule ; on peut enfin voir le tablier 14 d'habitacle en arrière de la traverse 12. 302 5 2 7 3 6 La traverse loge dans sa section un renfort 16 conforme à l'invention. Le renfort 16 visible sur l'image est en l'occurrence représenté en dehors de la section de la traverse 12, la flèche indiquant le positionnement final du renfort. On peut voir une paroi frontale 18 de la traverse destinée à recevoir l'impact comme introduit, en 5 particulier, dans le contexte de la figure précédente. La traverse 12 peut comprendre également deux parois 20 adjacentes à la paroi frontale 18. Un tel renfort 16 peut être en plastique, par exemple en polypropylène, il peut également être en matériau composite ; le renfort 16 peut peser moins de 600g, préférentiellement moins de 400g, plus préférentiellement encore moins de 250g ce qui est favorable comme 10 solution pour l'allégement du véhicule. La figure 3 est une vue en perspective d'un renfort 16 conforme à l'invention. Le renfort comprend une zone de réception 22 d'un impact suivant une direction principale d'impact qui est représentée par l'axe K sur l'image. Le renfort 16 comprend également deux zones de transmission de l'impact 241 et 242 ainsi que 15 deux portions de transmission d'impact 261 et 262 s'étendant depuis la zone d'impact 22 vers, respectivement, les deux zones de transmission 241 et 242. Les portions de transmission d'impact 261 et 262 forment, respectivement, deux voies de transmission d'un effort depuis la zone d'impact 22 suivant la direction principale d'impact « K », vers les deux zones de transmission 241 et 242 suivant des directions 20 généralement opposées. Nous verrons ces directions opposées plus bas dans l'exposé. Chaque portion de transmission d'impact 261 et 262 peut comprendre un ruban de matière 281 et 282 s'étendant de manière continue depuis la zone d'impact 22, suivant la direction principale d'impact « K », jusqu'à une des zones de transmission 241 et 242 suivant la direction de transmission correspondante. Les 25 rubans de matière 281 et 282 peuvent former des surfaces convexes 301 et 302 en vis-à-vis l'une de l'autre ; ces surfaces convexes 301 et 302 étant destinées à se déformer en appui l'une contre l'autre en cas d'impact sur la zone d'impact 22 du renfort 16. Une représentation d'une telle déformation sera abordée plus bas. Chaque portion de transmission d'impact 261 et 262 peut comprendre, en outre, une 30 nervure 321 et 322 s'étendant perpendiculairement au ruban de matière 281 et 282. Les nervures 321 et 322 des deux portions de transmission d'effort 261 et 262 font saillie en l'occurrence dans des directions divergentes. On peut également observer que le renfort 16 comprend une nervure 34 s'étendant entre les deux portions de 3025273 7 transmission d'effort 261 et 262, cette troisième nervure 34 peut s'étendre perpendiculairement aux rubans de matière 281 et 282. Le renfort 16 comprend finalement une paroi extérieure courbée 36, en l'occurrence cylindrique, cette paroi 36 formant la zone d'impact 22 et les deux zones de transmission d'impact 241 et 5 242. On peut observer que les nervures 321 et 322 des deux portions de transmission 261 et 262 peuvent être fixées, en outre, à la paroi cylindrique 36. Les portions de transmission d'impact 261 et 262 sont généralement situées dans une position sensiblement centrale dans le renfort 16, elles sont préférablement situées à une distance d'un bord de la paroi 36 qui est supérieure à 20% de la largeur L de la 10 paroi. Cette disposition est avantageuse de façon à ce que la déformation des portions de transmission d'effort 261 et 262 puisse absorber efficacement l'énergie de l'impact. On peut voir que la paroi extérieure cylindrique 36 est ouverte entre les deux zones de transmission d'impact 241 et 242, à l'opposé de la zone d'impact 22. Cette mesure est intéressante pour permettre aux portions de transmission d'impact 15 261 et 262 de se déformer selon la forme de la section du profilé. Enfin, les rubans de matière 281 et 282 et/ou les nervures 321 et 322 et 34 et/ou la paroi extérieure 36 peuvent être d'une épaisseur comprise entre 0,5mm et 5mm, préférentiellement entre 1 mm et 3mm, plus préférentiellement encore entre 1,5mm et 2,5mm. Le renfort peut être d'une largeur « L » comprise entre 3cm et 20cm, préférentiellement entre 20 5cm et 15cm, plus préférentiellement encore entre 7cm et 10cm. Dans le cas d'un déplacement du groupe motopropulseur présenté en relation avec la figure 1, la largeur du renfort est en l'occurrence à ajuster selon la plateforme du véhicule et la taille du groupe motopropulseur. Un renfort d'une largeur de 5cm peut être envisagé pour un impact local d'un petit groupe motopropulseur monté sur un véhicule 25 compact ou de petite taille. La figure 4 est une vue schématique de la transmission des efforts dans le renfort 16 conforme à l'invention. Le renfort 16 est représenté schématiquement dans un profilé 12 en U, avec une âme 18 et deux semelles 20. Cette vue permet de voir les voies de transmission d'effort entre la zone d'impact 22 du renfort 16, selon la 30 direction principale d'impact « K », et les deux zones de transmission d'impact 241 et 242 du renfort 16. Les deux voies de transmission d'effort se dirigent essentiellement vers les deux zones de transmission d'effort 241 et 242 en s'orientant dans des directions 381 et 382 généralement opposées, chacune d'elles étant représentée par 3025273 8 une flèche sur l'image. Les directions de transmission d'effort 381 et 382 forment chacune un angle de moins de 30° avec la perpendiculaire à la direction principale d'impact « K ». Cette mesure est intéressante pour favoriser la répartition de l'effort de l'impact dans la structure. On peut observer que la zone d'impact 22 du renfort 16 5 peut être en contact avec la paroi frontale 18 du profilé 12 et que les deux zones de transmission d'effort 241 et 242 peuvent former un jeu avec les parois adjacentes 20 à la paroi frontale 18. Ces zones de transmission d'effort 241 et 242 sont en effet aptes à entrer en contact avec les parois correspondantes, le jeu étant réalisé pour le positionnement du renfort 16 dans le profilé 12. L'ensemble des flèches sur 10 l'image permet de visualiser la distribution de l'effort d'impact selon les deux voies de transmission d'effort. La flèche le plus à gauche de l'image est une représentation de la direction de l'impact contre la paroi frontale 18 du profilé 12, impact qui est directement transmis sur la zone d'impact 22 du renfort 16. On peut voir précisément le chemin des efforts dans la paroi extérieure 36 et les rubans de matière 281 et 282. 15 Un chemin d'efforts (non représenté pour ne pas alourdir l'image) est également présent dans les nervures. La figure 5 est une vue en perspective d'une section d'une structure 4 dans un mode particulier de réalisation. La structure 4 comprend une traverse 12 fixée à une cloison 14 de tablier, un renfort 16 conforme à l'invention étant logé entre la traverse 20 12 et la paroi 14 de tablier. La traverse 12 peut être en U comme présenté à la figure précédente. La traverse 12 peut comprendre comme représenté sur l'image une semelle inférieure raccourcie et inclinée de manière à s'adapter à l'inclinaison du tablier avant 14. La traverse 12 peut en outre comprendre des ailes de fixation à la paroi 14 de tablier. Dans ce mode particulier de réalisation, une zone de 25 transmission d'effort 241 est en contact avec une paroi 20 de la traverse 12 adjacente à la paroi frontale 18, une autre zone de transmission d'effort 242 est en contact avec la paroi 14 de tablier. La figure 6 est une vue en perspective de la structure 4 présentée à la figure précédente au moment de l'impact contre la paroi frontale de la traverse. La flèche 30 de gauche illustre la direction de l'impact, les flèches partant vers le haut et à l'opposé vers le bas illustrent les deux directions de transmission d'effort 381 et 382 du renfort 16 dans la structure 4. Il est intéressant de voir la forme de la paroi extérieure 36 se conformant à la section du logement dans lequel il se trouve. En 302 5 2 73 9 particulier, on peut voir les rubans de matière 281 et 282 qui sont à l'état déformé, la surface convexe d'un ruban de matière 281 étant en appui contre la surface convexe de l'autre des rubans de matière 282. REVENDICATIONS1. Renfort (16) de profilé (12), destiné à être logé dans ledit profilé (12) ; caractérisé en ce qu'il comprend : - une zone de réception (22) d'un impact suivant une direction principale d'impact « K ». - au moins deux zones de transmission de l'impact (241, 242) ; - au moins deux portions de transmission d'impact (261, 262) s'étendant depuis la zone d'impact (22) vers, respectivement, les au moins deux zones de transmission (241, 242) ; lesdites portions (261, 262) formant, respectivement, au moins deux voies de transmission d'un effort depuis la zone d'impact (22) suivant la direction principale d'impact (K), vers les au moins deux zones de transmission (241, 242) suivant des directions généralement opposées (381, 382) l'une à l'autre et formant chacune un angle de moins de 30° avec la perpendiculaire à la direction principale d'impact (K). 2. Renfort (16) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque portion de transmission d'impact (261, 262) comprend un ruban de matière (281, 282) s'étendant de manière continue depuis la zone d'impact (22), suivant la direction principale d'impact, jusqu'à une des zones de transmission (241, 242) suivant la direction de transmission correspondante. 3. Renfort (16) selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rubans de matière (281, 282) forment des surfaces convexes (301, 302) en vis-à-vis l'une de l'autre et destinées à se déformer en appui l'une contre l'autre en cas d'impact. 4. Renfort (16) selon l'une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que chaque portion de transmission d'impact (261, 262) comprend, en outre, une nervure (321, 322) s'étendant perpendiculairement au ruban de matière (281, 282), les nervures (321, 322) des au moins deux portions de transmission (261, 262) faisant préférentiellement saillie dans des directions divergentes. 5. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en qu'il comprend une nervure (34) s'étendant entre les au moins deux portions de 3025273 11 transmission (241, 242), préférentiellement perpendiculairement aux au moins deux rubans de matière (281, 282). 6. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en qu'il comprend une paroi extérieure (36) courbée, préférentiellement cylindrique, formant la 5 zone d'impact (22) et les au moins deux zones de transmission d'impact (241, 242). 7. Renfort (16) selon la revendication 6, caractérisé en que la paroi extérieure (36) courbée est ouverte entre les au moins deux zones de transmission d'impact (241, 242), à l'opposé de la zone d'impact (22). 10 8. Renfort (16) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il est réalisé en matériau plastique et/ou composite. 9. Structure (4) de véhicule automobile, comprenant un profilé (12) logeant dans sa section au moins un renfort (16), caractérisée en ce que le ou les renfort(s) (16) est/sont conforme(s) à l'une des revendications 1 à 8. 15 10. Structure (4) selon la revendication 9, caractérisée en ce que le profilé (12) est une traverse avec au moins une paroi frontale (18) destinée à recevoir un impact en cas de choc frontal du véhicule (2) et deux parois adjacentes (20) à ladite paroi frontale (18), la zone d'impact (22) du ou de chacun des renforts (16) étant en contact avec la paroi frontale (18), deux des au moins deux zones 20 de transmission d'impact (241, 242) du ou de chacun des renforts (16) étant aptes à entrer en contact avec les parois adjacentes (20) correspondantes en cas d'impact.