Brevet FR3027866A1 — publié le 20160506

STRUCTURE DE VÉHICULE COMPORTANT UNE PARTIE RAPPORTÉE ET VÉHICULE COMPORTANT UNE TELLE STRUCTURE L'invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement des véhicules qui comportent une structure comportant un premier élément de structure, un second élément de structure et des moyens de fixation du premier élément de structure au second élément de structure, le second élément de structure formant une partie avant ou arrière du véhicule et comportant une pièce de renfort adapté pour se déformer selon un axe, dit axe principal de déformation, lors d'un choc appliqué, respectivement, sur l'avant ou sur l'arrière du véhicule. Un véhicule comportant une telle structure, est décrite dans le document EP0256931 où est divulgué un premier élément de structure qui forme la partie centrale du véhicule (comportant notamment l'habitacle du véhicule) et un second élément de structure qui forme une partie avant du véhicule. La partie avant est fixée de manière rigide sur la partie centrale du véhicule. En partie basse, proche des longerons et en partie haute, au niveau des brancards, sont présents des moyens de fixation rigide entre la partie centrale et la partie avant de la structure. Les moyens de fixation positionnés dans le prolongement des brancards de la partie avant du véhicule sont positionnés au niveau du tablier avant de la partie centrale du véhicule. Le problème d'un tel assemblage vient du fait que la rigidité des moyens de fixation favorise la transmission des vibrations de la partie avant de la structure vers le tablier. La mise en vibration du tablier est particulièrement gênante pour le confort vibratoire et acoustique des occupants du véhicule. Pour éviter cela, des renforts, formés par des traverses, sont rajoutées pour rigidifier le tablier. Ces renforts ne permettent d'éliminer que certaines vibrations et alourdissent la structure du véhicule. Il est donc important d'isoler le tablier, mais cela, sans compromettre la sécurité du véhicule par des fixations de brancards inadaptées. Il faut que les brancards, lors de leurs déformations faisant suite à un choc sur la seconde partie de la structure du véhicule, soient maintenus dans le bon alignement, celui correspondant à leur axe principal de déformation pour lequel ils sont prévus. Le but de l'invention est donc de proposer une telle structure de véhicule qui comporte une partie avant ou une partie arrière rapportée. La partie rapportée, de part ces points de fixation avec le reste de la structure, ne doit pas transmettre de vibration sur le reste de la structure et cela, sans l'utilisation de multiples renforts qui augmentent le coût de fabrication et le poids du véhicule. De tels points de fixation doivent aussi permettre à la partie rapportée, d'être suffisamment maintenue pour que des renforts de type brancard, présents sur cette partie rapportée, puissent conserver leur alignement selon leur axe principal de déformation lors d'un choc, respectivement, sur l'avant ou sur l'arrière sur la partie rapportée de la structure du véhicule. L'invention a pour objet une structure de véhicule, notamment de véhicule automobile, qui comporte un premier élément de structure, un second élément de structure et des moyens de fixation du premier élément de structure au second élément de structure. Le second élément de structure forme une partie avant ou arrière du véhicule et comporte une pièce de renfort adaptée pour se déformer selon un axe, dit axe principal de déformation, lors d'un choc appliqué, respectivement, sur l'avant ou sur l'arrière de la seconde partie de la structure du véhicule. Selon l'invention, la structure du véhicule comporte, entre le premier élément de structure et le second élément de structure, des moyens de liaison où une première partie élastique de ces moyens de liaison interposée entre une première extrémité de la pièce de renfort du second élément de structure et une première partie du premier élément de structure et où une seconde partie est adaptée pour guider en translation la pièce de renfort selon l'axe principal de déformation lors du choc. Selon une première caractéristique de l'invention, l'axe principal de déformation est aligné sensiblement selon l'axe longitudinal du véhicule. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, la seconde partie des moyens de liaison comporte un doigt d'indexage et une cavité linéaire, le doigt d'indexage étant adapté pour coulisser le long de la cavité linaire lors du choc. Le doigt d'indexage et la cavité linéaire sont alignés principalement selon l'axe principal de déformation, permettant un guidage en translation la pièce de renfort selon l'axe principal de déformation lors du choc. Selon une troisième caractéristique de l'invention, la première partie des moyens de liaison comporte une pièce amortissante, formée dans une matière élastique telle que du caoutchouc, en appui entre la première extrémité de la pièce de renfort et la première partie correspondante du premier élément de structure, la pièce amortissante présentant un dimensionnement adapté pour exercer une force de pression sur lesdites surfaces d'appui. Selon un mode de réalisation de l'invention tel que décrit ultérieurement, la première partie du premier élément de structure comporte un support conique dans lequel est positionnée la première surface d'appui de la pièce amortissante, la première extrémité de la pièce de renfort comportant un évidement formant une empreinte dans laquelle est positionnée la seconde surface d'appui de la pièce amortissante. Selon une variante du mode de réalisation de l'invention, la première partie du premier élément de structure comporte un évidement formant une empreinte dans laquelle est positionnée la seconde surface d'appui de la pièce amortissante, la première extrémité de la pièce de renfort comportant un support conique dans lequel est positionnée la première surface d'appui de la pièce amortissante. Dans les deux modes de réalisation, le doigt d'indexage est solidaire du support conique et traverse la pièce amortissante. Le support conique, le doigt d'indexage et la pièce amortissante sont positionnés de manière concentrique. Selon une dernière caractéristique de l'invention, le véhicule comporte au moins deux moyens de liaison positionnés symétriquement de chaque côté du véhicule, les moyens de fixation étant au moins au nombre de quatre et sont positionnés symétriquement au-dessus et en-dessous de ces moyens de liaison. L'invention concerne aussi un véhicule qui comporte une structure comportant au moins une des caractéristiques précédentes, dont le premier élément de structure forme une partie de la structure habitacle du véhicule et dont le second élément de structure forme une partie de la structure avant ou arrière du véhicule, les moyens de fixation permettant de solidariser de manière rigide la partie avant ou arrière à la partie habitacle de la structure du véhicule. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 représente une vue partielle, en perspective, d'une étape d'assemblage d'un premier élément, qui forme une première partie de la structure d'un véhicule et d'un second élément, qui forme une seconde partie de la structure du véhicule ; et - La figure 2 représente une vue en coupe partielle de la partie avant du véhicule, à l'emplacement de moyens de liaison entre la première partie et à la seconde partie de la structure du véhicule. La figure 1 représente une vue partielle, en perspective, d'une étape d'assemblage d'un premier élément 1, qui forme une première partie de la structure d'un véhicule et d'un second élément 2, qui forme une seconde partie de la structure du véhicule. Le premier élément 1 forme en particulier la cellule centrale de la structure du véhicule et est plus généralement appelée, dans la suite de la description, la structure habitacle 1. Le second élément 2 est plus généralement appelé, dans la suite de la description, la structure avant 2, forme un support pour le moteur, pour les éléments de suspension avant du véhicule et pour les éléments de carrosseries et de signalisation avant du véhicule. La structure avant 2 comporte aussi des éléments de renfort 25 du véhicule qui sont destinés à se déformer en cas de choc avant sur le véhicule. Les renforts 25 de la structure avant 2 permettent essentiellement, par leur déformation, de diminuer les contraintes appliquées sur la structure habitacle 1 lors d'un tel choc. La structure avant 2 est solidarisée par différents points de fixation à la structure habitacle 1. Une particularité de la structure avant 2 est d'être modulaire. Une telle architecture modulaire impose d'avoir des points de fixation standard et simple à assembler entre la structure avant 2 et la structure habitacle 1. Pour ce faire, la fixation entre la structure habitacle 1 et le structure avant 1 est essentiellement composée de trois ensembles de points de fixation : - des premiers points de fixation qui permettent de relier le haut de la structure avant 2 sur la structure habitacle 1. Ces premiers points de fixation sont formés par des platine supérieures 21 qui comportent des vis de fixation 22. Les platines supérieures 21 sont positionnées en partie haute de la structure avant 2 et sont positionnées en regard d'ouvertures 12 pour les vis de fixation 22, formées en partie haute des pieds avant 11 de la structure habitacle 1. Les platines 22 sont positionnées dans le prolongement des coupelles supérieures d'amortisseur 23 ; - des deuxièmes points de fixation permettent de relier des points de fixation inférieurs de la structure avant 2 sur des points de fixation inférieurs 14 de la structure habitacle 1. Les points de fixation inférieurs 14 de la structure habitacle 1 sont positionnés dans le prolongement des longerons 13 du véhicule ; et - des troisièmes points de fixation permettant de relier les pièces de renfort 25 de la structure avant 2 à des pièces de renfort 15 de la structure habitacle 1. Les pièces de renfort 15 de la structure habitacle 1 sont positionnées au niveau du tablier 16 de la structure habitacle 1. Un tel tablier 16 forme une séparation entre le moteur et l'habitacle du véhicule. Les premiers points de fixation sont positionnées dans une partie du véhicule composée de nombreuses pièces de renfort, qui du faite d'une grande rigidité structurelle et d'une forte inertie, présentent l'avantage d'amortir les vibrations qui peuvent être transmises de la structure avant 2 vers la structure habitacle 1 et cela sans avoir à rajouter d'autres pièces de renfort. De ce fait, une fixation rigide par les vis de fixation 22 est donc particulièrement adaptée car elle présente à la fois l'avantage d'être durable dans le temps et simple à réaliser. Il en est de même des deuxièmes points de fixation qui sont positionnés dans le prolongement des longerons 13 du véhicule, constituant aussi une zone particulièrement rigide du véhicule, de forte inertie, peu enclin à la transmission de vibrations de la structure avant 2 vers la structure habitacle 1. Les troisièmes points de fixation sont positionnés au niveau du tablier 16, dans une zone particulièrement sensible au niveau de la transmission de vibrations de la structure avant 2 vers la structure habitacle 1. Pour éviter une telle transmission de vibrations, les troisièmes points de fixation comportent une partie 31 formée dans une matière élastique, telle que du caoutchouc, qui permet de mettre sous contrainte élastique le tablier 16. La partie élastique 31 des troisièmes points de fixation est plus généralement appelée, dans la suite de la description, les blocs amortissant 31. Les blocs amortissant 31 sont partiellement positionnés dans un support 32, de forme conique, solidaire du tablier 16. Un doigt d'indexage 33, solidaire du support conique 32 du tablier 16, traverse une ouverture centrale 34 du bloc amortissant 31. Comme plus particulièrement visible sur la figure 2, l'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25 de la structure avant 2 comporte une cavité linéaire adaptée pour recevoir le doigt d'indexage 33. L'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25 de la structure avant 2 comporte aussi une empreinte dans laquelle est positionnée l'extrémité avant du bloc amortissant 31. Les troisièmes points de fixation, forment des moyens de liaison élastiques entre la structure habitacle 1 et la structure avant 2 du véhicule. La figure 2 représente une vue en coupe partielle de la partie avant du véhicule, à l'emplacement des moyens de liaison entre la structure avant 2 et la structure habitacle 1 du véhicule. Sur la figure 2, les premiers points de fixation et les deuxièmes points de fixation sont représentés tels qu'assemblés, positionnant et solidarisant les moyens de liaison élastique. Le bloc amortissant 31 est positionné sous contrainte entre le support conique 32 et l'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25. Le bloc amortissant 31 est dimensionné pour présenter une longueur supérieure à l'espacement disponible entre le fond de l'empreinte 26 de l'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25 et le fond du support conique 32. Cette mise sous contrainte du tabler 16 permet de contrôler le comportement acoustique de cette partie du véhicule. La raideur du bloc amortissant 31 est adaptée en fonction du comportement vibratoire de cet ensemble. Le bloc amortissant 31 en permettant un contrôle acoustique du tablier 16 permet de se passer de renforts supplémentaires pour rigidifier le tablier 16. L'absence de tels renforts permet de diminuer la masse du véhicule. En arrière du tablier 16, dans le prolongement des moyens de liaison élastiques, le renfort 15 de la structure habitacle, s'étend jusqu'au pied avant 11. Comme vu précédemment, le doigt d'indexage 33, solidaire du tablier 16, traverse l'ouverture centrale 34 du bloc amortissant 31. Le support conique 32, le doigt d'indexage 33, le bloc amortissant 31 et l'ouverture centrale 34 du bloc amortissant 31 sont positionnés de manière concentrique. L'extrémité libre du doigt d'indexage 33 est positionnée dans la cavité linéaire 28 de l'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25 de la structure avant 2. La cavité linéaire 28 présente une forme et un dimensionnement adapté pour permettre un libre coulissement du doigt d'indexage 33. La cavité linéaire 28 s'étend principalement selon un axe, dit axe principal de déformation, correspondant à l'axe selon laquelle la pièce de renfort 25 de la structure avant 2 est destinée à se déformer lors d'un choc appliqué sur l'avant du véhicule. Lors d'un choc avant, les contraintes dues au choc sont en partie absorbées par la déformation de la pièce de renfort 25 de structure avant 2. L'excédent d'énergie à dissiper est ensuite transmis par l'extrémité arrière 24 de la pièce de renfort 25 vers le bloc amortissant 31. Le bloc amortissant 31 dissipe une deuxième partie de l'énergie cinétique due à ce choc. Pour un choc dit basse vitesse où toute l'énergie cinétique crée par le choc est absorbée par la pièce de renfort 25 de la structure avant 2 et par le bloc amortissant 31. Le tabler 16 n'est pas impacté. La réparabilité de la structure du véhicule se limite alors au remplacement des pièces de renfort 25 de la structure avant 2 (voir de la structure avant 2 complète) et du bloc amortissant 31. En cas de choc à une vitesse plus élevée, l'ensemble renfort avant 25 de la structure avant 2, bloc amortissant 31 et renfort 15 de la structure habitacle 1 travaillent ensemble pour amortir l'énergie cinétique crée lors de ce choc avant. Il est donc important que l'ensemble reste bien aligné selon l'axe principal de déformation lors du choc pour minimiser l'impact de ce choc sur le reste de la structure habitacle 1. Selon une variante du mode de réalisation de l'invention, Le support conique, le doigt d'indexage, le bloc amortissant et l'ouverture centrale du bloc amortissant peuvent ne pas être positionnés de manière concentrique. Il est aussi possible de positionner cet ensemble à l'extrémité arrière de la pièce de renfort. La cavité linéaire étant alors formée dans une partie de la structure habitacle. Toujours selon l'invention, le mode de réalisation décrit une structure avant formant la partie avant du véhicule, mais une telle structure peut aussi former une structure arrière de la partie arrière du véhicule tout en conservant des moyens de liaison semblables et avec les mêmes contraintes de choc et d'amortissement des vibrations. REVENDICATIONS1. Structure de véhicule, notamment de véhicule automobile, comportant un premier élément de structure (1), un second élément de structure (2) et des moyens de fixation du premier élément de structure (1) au second élément de structure (2), le second élément de structure (2) formant une partie avant ou arrière du véhicule et comportant une pièce de renfort (25) adaptée pour se déformer selon un axe, dit axe principal de déformation, lors d'un choc appliqué, respectivement, sur l'avant ou sur l'arrière du second élément de structure (2), caractérisée en ce qu'elle comporte aussi des moyens de liaison entre le premier élément de structure (1) et le second élément de structure (2), lesdits moyens de liaison comportant une première partie élastique interposée entre une première extrémité de la pièce de renfort (25) du second élément de structure (2) et une première partie du premier élément de structure (1) et une seconde partie adapté pour guider en translation la pièce de renfort (25) selon l'axe principal de déformation lors du choc. 2. Structure de véhicule selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'axe principal de déformation est aligné sensiblement selon l'axe longitudinal du véhicule. 3. Structure de véhicule selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la seconde partie des moyens de liaison comporte un doigt d'indexage (28) et une cavité linéaire (33), le doigt d'indexage (33) étant adapté pour coulisser le long de la cavité linaire (28) lors dudit choc, le doigt d'indexage (28) et la cavité linéaire (33) étant alignés principalement selon l'axe principal de déformation, guidant en translation la pièce de renfort (25) selon l'axe principal de déformation lors dudit choc. 4. Structure de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la première partie des moyens de liaison comporte une pièce amortissante (31), formée dans une matière élastique telle que du caoutchouc, en appui entre la première extrémité (24) de la pièce de renfort (25) et la première partie correspondante du premier élément destructure (1), la pièce amortissante (31) présentant un dimensionnement adapté pour exercer une force de pression sur lesdites surfaces d'appui. 5. Structure de véhicule selon la revendication précédente, caractérisée en ce que la première partie du premier élément de structure (1) comporte un support conique (32) dans lequel est positionnée une première surface d'appui de la pièce amortissante (31), la première extrémité (24) de la pièce de renfort (25) comportant un évidement (26) formant une empreinte dans laquelle est positionnée une seconde surface d'appui de la pièce amortissante (31). 6. Structure de véhicule selon la revendication 4, caractérisée en ce que la première partie du premier élément de structure comporte un évidement formant une empreinte dans laquelle est positionnée une première surface d'appui de la pièce amortissante, la première extrémité de la pièce de renfort comporte un support conique dans lequel est positionnée une seconde surface d'appui de la pièce amortissante. 7. Structure de véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que le doigt d'indexage (33) est solidaire du support conique (28), ledit doigt d'indexage (33) traversant la pièce amortissante (31). 8. Structure de véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que le doigt d'indexage (33), le support conique (28) et la pièce amortissante (31) sont positionnés de manière concentrique. 9. Structure de véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que le véhicule comporte au moins deux moyens de liaison positionnés symétriquement de chaque côté du véhicule, les moyens de fixation étant au moins au nombre de quatre et positionnés symétriquement au-dessus et au-dessous desdits moyens de liaison. 10. Véhicule caractérisé en ce qu'il comporte une structure selon l'une quelconque des revendications précédentes, dont le premier élément de structure (1) forme une partie de la structure habitacle du véhicule et dont le second élément de structure (2) forme la partie avant ou arrière de la structure du véhicule, les moyens de fixation permettant de solidariser de manière rigide,respectivement, la partie avant ou la partie arrière à la partie habitacle de la structure du véhicule.5