Brevet FR3038574A1 — publié le 20170113

STRUCTURE DE VEHICULE COMPORTANT UN ELEMENT DE RENFORT ET VEHICULE COMPORTANT UNE TELLE STRUCTURE La présente invention concerne une structure de véhicule qui comporte un longeron, un brancard, le longeron et le brancard s'étendant essentiellement suivant un axe longitudinal du véhicule, un passage de roue avant et un plancher dont la partie avant se prolonge jusqu'au passage de roue et qui forme un élément de liaison entre le longeron et le brancard. La partie avant du plancher surplombe au moins en partie le longeron et le brancard de sorte que deux parois latérales en regard du longeron et du brancard forment deux épaulements qui bordent la partie avant du plancher. Tel que connu et pour répondre à des contraintes de résistance aux chocs et d'homologation, la structure du véhicule comporte aussi un élément de renfort de la partie avant du plancher. Pour permettre l'homologation d'un véhicule, celui-ci doit pouvoir résister à un certain nombre de chocs, que ce soit des chocs latéraux, des chocs avant ou arrière, tout en préservant l'habitacle du véhicule de déformations trop importantes qui risqueraient de blesser les passagers se trouvant dans cet habitacle. Jusqu'à présent en Europe, le seul choc partiel avant consiste à impacter un véhicule à une vitesse de 64km/h contre une barrière immobile qui présente une largeur correspondant à 40% de la largeur du véhicule impacté. Cette barrière est positionnée du côté du conducteur. Pour résister à un tel impact, des brancards se prolongent parallèlement aux longerons, au moins le long de la partie avant du véhicule jusqu'à la traverse de pare-chocs avant. Ces brancards, du fait de la présence des roues du véhicule et des bras de suspension, sont recentrés autour du bloc motopropulseur ce qui, dans un choc à 40% de recouvrement, les positionnes idéalement. Mais, en cas de chocs à faible recouvrement avec 25% de recouvrement (chocs plus rares mais plus graves) qui consiste à impacter un véhicule à une vitesse de 64km/h contre une barrière immobile qui présente une largeur correspondant à 25% de la largeur du véhicule impacté, les brancards ne peuvent pas remplir leur rôle pour amortir la force de l'impact. Ainsi, les brancards ne sont plus positionnés en face de la barrière, faisant que la barrière impact directement la roue qui en reculant sous la force de l'impact, déforme le tablier qui sépare le passage de roue de l'habitacle du véhicule 3038574 2 et la partie avant du plancher. Une telle déformation du tablier et de la partie avant du plancher dégrade le niveau de protection des jambes du conducteur ou du passager. Une des solutions utilisée est de créer des renforts supérieurs, positionnés au-dessus de la roue, qui se prolonge d'un renfort supérieur d'habitacle suivant l'axe 5 longitudinal du véhicule et qui sont positionnés pour être en face de la barrière pour un impact à 25% de recouvrement. De tels renforts supérieurs, en prenant appui sur un renfort d'habitacle, impose que le renfort d'habitacle soit redimensionné en conséquence, devant résister à de nouvelles contraintes. Le nouveau renfort supérieur et le redimensionnement du renfort d'habitacle entraîne une augmentation 10 important du poids de la structure avant du véhicule, cette augmentation de poids est d'autant plus gênante qu'elle est située au-dessus de la roue, élevant le positionnement du centre de gravité du véhicule, ce qui entraîne une dégradation de la tenue de route de ce véhicule. Une autre solution, telle que divulguée dans le document US 8,985,258, consiste à créer des renforts transversaux que se prolonge 15 du brancard derrière et/ou devant les roues du véhicule. De tels renforts imposent de fortes modifications de la zone positionnée derrière et/ou devant les roues du véhicule, faisant que cette solution ne peut servir pour la mise en conformité d'un véhicule déjà existant. Une autre solution, telle que divulguée dans le document US 2012/0043785, consiste à positionner dans l'habitacle du véhicule, le long du tablier, 20 à l'emplacement destinée à être l'impactée par la roue lors d'un impact à 25% de recouvrement, des renforts. Une telle solution impose de modifier tout le positionnement du pédalier du véhicule, ainsi qu'une partie de la garniture avant de l'habitacle, faisant que cette solution ne peut pas non plus convenir pour la mise en conformité d'un véhicule déjà existant. 25 Un des buts de l'invention est donc de remédier au moins partiellement aux inconvénients de l'art antérieur et de proposer une structure avant de véhicule qui comporte un renfort adapté pour empêcher que la roue avant impactée lors d'un choc avant à 25% de recouvrement, ne vienne partiellement pénétrer dans l'habitacle du véhicule en déformant la partie avant du plancher, risquant de blesser 30 le conducteur du véhicule ou son passager et cela sans qu'un tel renfort ne dégrade le comportement dynamique du véhicule ou impose de trop grandes modifications structurelles au véhicule. 3038574 3 Elle propose à cet effet, une structure de véhicule qui comporte un longeron, un brancard, le longeron et le brancard s'étendant essentiellement suivant un axe longitudinal du véhicule, un passage de roue avant et un plancher dont la partie avant se prolonge jusqu'au passage de roue et qui forme un élément de liaison entre 5 le longeron et le brancard, ladite partie avant du plancher surplombant au moins en partie le longeron et le brancard de sorte que deux parois latérales en regard du longeron et du brancard forment deux épaulements qui bordent la partie avant du plancher. La structure comporte aussi un élément de renfort de la partie avant du plancher, telle que l'élément de renfort est positionné entre les deux épaulements, 10 une partie centrale de l'élément de renfort étant positionnée en bordure du passage de roue avant et des parties latérales de l'élément de renfort étant positionnées pour s'étendre le long des deux épaulements. Un tel élément de renfort en étant positionné au plus bas, sous la structure avant du véhicule, ne dégrade pas le positionnement du centre de gravité du véhicule et ne modifie pas la structure avant 15 intérieure de l'habitacle du véhicule. Un tel élément de renfort est donc simple à implanter sur un véhicule. Selon une première caractéristique de l'invention, des moyens de fixation solidarisent les parties latérales de l'élément de renfort au longeron et au brancard. Les moyens de fixation sont positionnés tout le long des parties latérales de 20 l'élément de renfort. Les moyens de fixation sont formés par un cordon ou par des points de soudure. Selon une deuxième caractéristique de l'invention, la partie centrale et les parties latérales de l'élément de renfort forment un U. Une telle forme en U permettant à la partie centrale d'avoir une résistance maximum tout en conservant 25 un poids contenu de l'élément de renfort. La fixation des parties latérales du U au longeron et au brancard, permet de reporter les efforts dus au choc sur le longeron et sur le brancard, qui sont des éléments de structure du véhicule qui présentent une forte résistance à la déformation suivant l'axe longitudinal du véhicule. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, l'élément de renfort 30 comportent un tube courbé. Le tube courbé est adapté pour former en une pièce les deux parties latérales et la partie centrale de l'élément de renfort. 3038574 4 Selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, l'élément de renfort comporte une partie centrale en tôle emboutie et deux parties latérales, positionnées en arrière de la partie centrale, qui forment deux équerrés. La partie centrale de l'élément de renfort présente une courbure transversale qui forme un arc de cercle 5 ouvert vers le passage de roue. L'élément de renfort formé par un tube courbé, du premier mode de réalisation, peut aussi comporter une telle partie centrale qui présente une courbure transversale qui forme un arc de cercle ouvert vers le passage de roue. Une telle courbure améliore le blocage de la roue avant lors de l'impact dans le cas où celle-ci est légèrement braquée. 10 La présente invention concerne aussi un véhicule qui comporte une structure comportant au moins une des caractéristiques précédentes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante, donnée à titre d'exemple illustratif et non limitatif, et des dessins annexés parmi lesquels : 15 - la figure 1, représente une vue partielle en perspective de la structure avant d'un véhicule qui comporte un élément de renfort selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2, représente une vue partielle en perspective de structure avant d'un véhicule, qui comporte un carter qui recouvre partiellement un renfort 20 selon un premier mode de réalisation de l'invention ; et - La figure 3, représente une vue partielle en perspective de la structure avant d'un véhicule qui comporte un élément de renfort selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. La figure 1 représente une vue partielle en perspective de la structure avant 1 25 d'un véhicule. La structure avant 1 comporte un longeron 11, un brancard 12, le longeron 11 et le brancard 12 s'étendant essentiellement suivant un axe longitudinal du véhicule. L'axe longitudinal du véhicule désigne l'axe selon de déplacement normal de véhicule. L'axe transversal désignant l'axe perpendiculaire à l'axe longitudinal, compris dans le plan de déplacement normal du véhicule. La structure 30 avant 1 du véhicule comporte aussi un passage de roue avant 13 et un plancher 14 3038574 5 dont la partie avant 141 se prolonge jusqu'au passage de roue avant 13 et qui forme un élément de liaison entre le longeron 11 et le brancard 12. La partie avant 141 du plancher 14 surplombe au moins en partie le longeron 11 et le brancard 12. Une paroi latérale 111 du longeron 11 et une paroi latérale 121 du brancard 12, qui sont 5 en regard l'une de l'autre, forment respectivement un premier épaulement 111 et un second épaulement 121 de la partie avant 141 plancher 14. Par le terme surplombe est entendu qu'au moins une partie 112 du longeron 11 et une partie 122 du brancard 12 sont positionnées en dessous de la partie avant 141 du plancher 14. Le premier épaulement 111, la partie avant 141 du plancher 14 et le second épaulement 10 122 forment, suivant l'axe transversal, une cuvette 2 ouverte vers le bas du véhicule. Le longeron 11 et le brancard 12 bordent latéralement, de chaque côté, la partie avant 141 du plancher 14. La structure avant 1 du véhicule comporte aussi un élément de renfort 3. L'élément de renfort 3 est positionné entre le premier épaulement 111 et le second épaulement 121, dans la cuvette 2 ainsi formée. Une 15 partie centrale 31 de l'élément de renfort 3 est positionnée en bordure du passage de roue avant 13. Des parties latérales 32 de l'élément de renfort 3 s'étendent le long du premier épaulement 111 et du second épaulement 121. Des moyens de fixation 4 solidarisent les parties latérales 32 de l'élément de renfort 3 au longeron 11 et au brancard 12. Les moyens de fixation 4 sont formés par des points de soudure 41 20 régulièrement positionnés tout le long des parties latérales 32 de l'élément de renfort 3. La partie centrale 31 et les parties latérales 32 de l'élément de renfort 3 sont formées par un unique tube courbé en forme de U. Un tel élément de renfort 3 est positionné pour qu'en cas de choc avant sur le véhicule du type avec 25% de recouvrement, tel qu'expliqué précédemment, que la roue avant en reculant percute 25 l'élément de renfort 3, protégeant ainsi la partie avant 141 du plancher 14. L'élément de renfort 3 transmet les contraintes dues à l'impact de la roue avant au longeron 11 et au brancard 12. Du fait du dimensionnement du longeron 11 et du brancard 12, les parties latérales 32 de l'élément de renfort 3 sont parfaitement maintenues en position, bloquant ainsi le recul de la roue avant du véhicule. Un tel élément de 30 renfort est simple à adapter sur tous véhicules comportant une faiblesse au niveau de la partie avant 141 du plancher 14 et qui comporte une telle configuration avec un longeron 11 et un brancard 12 dont au moins une partie est en saillie sous la partie avant 141 du plancher 14. L'élément de renfort 3 ne dépasse pas sous le véhicule, 3038574 6 restant contenu dans la cuvette 2, permettant de ne pas modifier la garde au sol du véhicule. Sur la figure 2 est représentée une vue partielle en perspective d'une structure avant 1' d'un véhicule, qui comporte un carter 5 qui recouvre partiellement l'avant de 5 la partie avant 141 du plancher 14. L'élément de renfort 3 est alors positionné de manière à avoir une partie latérale 32 qui traverse le carter 5 et de manière à avoir la partie centrale 31 et la seconde partie latérale 32 qui sont positionnées en avant et sur le côté du carter 5. Un tel positionnement avancé de l'élément de renfort 3 ne modifie pas son fonctionnement. Il en est de même de la présence du carter 5. 10 La figure 3 représente une vue partielle en perspective de la structure avant 6 d'un véhicule selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. De manière semblable au premier mode de réalisation correspondant à la figure 1, la structure avant 6 comporte un longeron 11, un brancard 12, le longeron 11 et le brancard 12 s'étendant essentiellement suivant un axe longitudinal du véhicule. La structure 15 avant 6 du véhicule comporte aussi un passage de roue avant 13 et un plancher 14 dont la partie avant 141 se prolonge jusqu'au passage de roue 13 et qui forme un élément de liaison entre le longeron 11 et le brancard 12. La partie avant 141 du plancher 14 surplombe au moins en partie le longeron 11 et le brancard 12. Une paroi latérale 111 du longeron 11 et une paroi latérale 121 du brancard 12, qui sont 20 en regard l'une de l'autre, forment respectivement un premier épaulement 111 et un second épaulement 121 de la partie avant 141 plancher 14. Le premier épaulement 111, la partie avant 141 du plancher 14 et le second épaulement 121 forment, suivant l'axe transversal, une cuvette 2 ouverte vers le bas du véhicule. Le longeron 11 et le brancard 12 bordent latéralement, de chaque côté, la partie avant 141 du 25 plancher 14. La structure avant 6 du véhicule comporte aussi un élément de renfort 7. L'élément de renfort 7 est positionné entre le premier épaulement 111 et le second épaulement 121, dans la cuvette 2 ainsi formée. Une partie centrale 71 de l'élément de renfort 7 est positionnée en bordure du passage de roue avant 13. Des parties latérales 72 de l'élément de renfort 7 s'étendent le long du premier épaulement 111 30 et du second épaulement 121. Des moyens de fixation 8 solidarisent les parties latérales 72 de l'élément de renfort 7 au longeron 11 et au brancard 12. Les moyens 3038574 7 de fixation 8 sont formés par des points de soudure 81 régulièrement positionnés tout le long des parties latérales 72 de l'élément de renfort 7 et sur les côtés latéraux de la partie centrale 71 de l'élément de renfort 7. La partie haute de la partie centrale 71 est aussi solidarisée au passage de roue 13 par des points de fixation 82. La 5 partie centrale 71 et les parties latérales 72 de l'élément de renfort 7 sont formées en trois parties. La partie centrale 71 est réalisée en tôle emboutie et présente une courbure transversale qui forme un arc de cercle ouvert vers le passage de roue avant 13. Une telle courbure permet de bloquer la roue avant lors d'un choc avant sur le véhicule du type avec 25% de recouvrement, même si la roue avant est un peu 10 braquée. Les parties latérales 72 sont aussi réalisées en tôle emboutie et forment des équerres contre lesquelles vient s'appuyer la partie centrale 71 de l'élément de renfort 7. Bien entendu, d'autres exemples de modes de réalisation peuvent être envisagés sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Notamment sur la 15 présence d'une courbure transversale de la partie centrale de l'élément de renfort qui forme un arc de cercle ouvert vers le passage de roue avant. Cette courbure pouvant aussi être formée sur l'élément de renfort selon le premier mode de réalisation de l'invention. Dans les deux modes de réalisation tels que décrit, les moyens de fixation sont formés par des points de soudure, mais il est aussi possible d'utiliser 20 indifféremment des cordons de soudure ou des rivés. Il est aussi possible d'utiliser des moyens de fixation démontables tel qu'un montage du type écrous et vis en fonction de la configuration de montage de l'élément de renfort. La structure du véhicule telle que décrite correspond à une partie avant du véhicule, mais l'invention peut indifféremment être appliquée sur une partie arrière de la structure du véhicule, 25 dans le cas où un choc avec un faible recouvrement arrière risquerait de faire avancer la roue arrière contre la partie arrière du plancher, créant une dangereuse déformation de la structure arrière du véhicule. REVENDICATIONS1. Structure de véhicule (1, 1') comportant un longeron (11), un brancard (12), le longeron (11) et le brancard (12) s'étendant essentiellement suivant un axe longitudinal du véhicule, un passage de roue avant (13) et un plancher (14) dont la partie avant (141) se prolonge jusqu'au passage de roue (13) et qui forme un élément de liaison entre le longeron (11) et le brancard (12), ladite partie avant (141) du plancher (14) surplombant au moins en partie le longeron (11) et le brancard (12) de sorte que deux parois latérales en regard du longeron (11) et du brancard (12) forment deux épaulements (111, 121) qui bordent la partie avant (141) du plancher (14), ladite structure (1, 1') comportant aussi un élément de renfort (3, 7) de la partie avant (141) du plancher (14), caractérisée en ce que l'élément de renfort (3, 7) est positionné entre lesdits épaulement (111, 121), une partie centrale (31, 71) de l'élément de renfort (3, 7) étant positionnée en bordure du passage de roue avant (13) et des parties latérales (32, 72) dudit élément de renfort (3, 7) étant positionnées de manière à s'étendre le long des deux épaulements (111, 121). 2. Structure de véhicule (1, 1') selon la revendication 1, caractérisée en ce que des moyens de fixation (4, 8) solidarisent les parties latérales (32, 72) de l'élément de renfort (3, 7) au longeron (11) et au brancard (12). 3. Structure de véhicule (1, 1') selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les moyens de fixation (4, 8) sont positionnés tout le long des parties latérales (32, 72) de l'élément de renfort (3, 7). 4. Structure de véhicule (1, 1') selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que les moyens de fixation (4, 8) sont formés par un cordon ou par des points de soudure (41, 81). 5. Structure de véhicule (1, 1') selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie centrale (31, 71) et les parties latérales (32, 72) de l'élément de renfort (3, 7) forment un U. 3038574 9 6. Structure de véhicule (1) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'élément de renfort (3) comporte un tube courbé. 7. Structure de véhicule (1) selon la revendication précédente, 5 caractérisée en ce que le tube courbé est adapté pour former en une pièce les deux parties latérales (32) et la partie centrale (31) de l'élément de renfort (3). 8. Structure de véhicule (1') selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que l'élément de renfort (7) comporte une partie centrale (71) en tôle emboutie et deux parties latérales (72), positionnées en arrière de la partie 10 centrale (71), qui forment deux équerrés. 9. Structure de véhicule (1') selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la partie centrale (71) de l'élément de renfort (3) présente une courbure transversale qui forme un arc de cercle ouvert vers le passage de roue (13). 15 10. Véhicule comportant une structure (1, 1') selon l'une quelconque des revendications précédentes