Brevet FR3041924A1 — publié le 20170407

TUNNEL DE CAISSE DE VEHICULE AUTOMOBILE RENFORCE L'invention concerne une structure de véhicule automobile avec un tunnel central. Plus précisément, l'invention concerne une zone du tunnel central qui est traversée par les câbles d'un frein à main. L'invention traite également d'un véhicule automobile. Une caisse de véhicule automobile comprend un tunnel central pour permettre le passage d'un tuyau d'échappement moteur, pour le passage de liaisons, ou pour l'incorporation d'un arbre de transmission entre le train arrière et un moteur avant. Le tunnel est formé par les tôles embouties formant la caisse du véhicule. En position centrale, il sépare les sièges avant et croise longitudinalement une partie de l'habitacle. Son emplacement médian permet opportunément d'y fixer des commandes, tel un levier de frein à main, ou frein secondaire. Ce dernier se connecte généralement aux freins des roues à l'aide de deux câbles. Un système d'équilibrage de l'effort peut être intercalé en aval du levier, du côté habitacle du tunnel. Dès lors plusieurs orifices de passage de câbles sont nécessaires, tout comme une adaptation de la géométrie du tunnel à l'orientation des orifices. Le document JP 2013121767 A divulgue une caisse de véhicule automobile réalisée en tôles. Les tôles embouties forment un plancher d'habitacle avec un tunnel. Celui-ci présente deux perçages pour le passage de câbles de frein à main. Les extrémités de gaines des câbles sont dotées d'embouts pour l'installation dans les orifices correspondants. Des axes de fixation permettent de lier rigidement les embouts au tunnel. Or, les efforts d'actionnement et de maintien du frein à main sollicitent fortement la tôle du tunnel recevant les orifices. Son épaississement devient nécessaire pour faire face aux déformations. Or, cette solution n'est pas satisfaisante puisqu'elle conduit à alourdir le véhicule ; et donc à pénaliser sa consommation de carburant. Qui plus est, certaines formes du tunnel ne peuvent pas être réalisées sur des tôles trop épaisses. Des fissures, des casses et des déchirures de tôles peuvent apparaître lors de l'emboutissage. Certains matériaux ne peuvent plus être employés pour réaliser certaines formes complexes. 3041924 2 L'invention a pour objectif de résoudre au moins un des problèmes posés par l'art antérieur. L'invention a pour objectif d'améliorer la sécurité d'un véhicule. L'invention vise également à optimiser la masse et la simplification de fabrication d'un véhicule. 5 L'invention a pour objet une structure de véhicule, notamment une caisse de véhicule, la structure comprenant : un tunnel longitudinal formé par des parois latérales et une paroi supérieure reliant les parois latérales ; et un passage de câble de frein à main traversant la paroi supérieure ; remarquable en ce que le passage de câble comprend un renfort avec au moins un orifice, 10 préférentiellement avec au moins deux orifices destinés à être traversés par les câbles du frein à main, le renfort joignant les parois latérales afin de s'opposer à leur rapprochement en cas d'effort latéral. Selon des modes particuliers de réalisation, la structure peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou selon toutes 15 les combinaisons techniques possibles : - Le renfort comprend une surface de montage qui entoure le passage et qui épouse la surface inférieure de la paroi supérieure du tunnel. - Les parois latérales et la paroi supérieure sont réalisées en une première tôle, le renfort étant réalisé en une deuxième tôle qui est plus 20 épaisse que la première tôle. - La structure comprend des soudures fixant le renfort aux parois du tunnel, préférentiellement lesdites soudures sont disposées sur la paroi supérieure. - Le renfort comprend une portion de fixation disposée à l'intérieur du 25 tunnel, et une portion avec chaque orifice pour câble, la portion à orifice étant placée à l'extérieur du tunnel. - Le passage comprend un pourtour fermé, le renfort comprend une portion qui traverse le passage et qui épouse le pourtour du passage sur sensiblement toute sa longueur. La longueur du pourtour peut être 30 mesurée longitudinalement ou selon le tour du passage. 3041924 3 - Le renfort comprend une cavité interne qui traverse le passage, et qui est délimitée par une cloison verticale avant comprenant chaque orifice pour câble. - La structure comprend deux supports latéraux disposés à l'intérieur du 5 tunnel et joints au renfort, lesdits supports comprenant des portions de fixation destinées à être fixées à un tuyau d'échappement. - La portion à orifice fait saillie par rapport au tunnel. - Le tunnel est un tunnel de plancher de véhicule, notamment dans l'habitacle. 10 - Les soudures entre le renfort et les parois sont préférentiellement des points de soudures, notamment des points de soudure électriques. - La paroi supérieure est généralement horizontale et/ou les parois latérales s'étendent essentiellement verticalement. - Les parois latérales prolongent les bords latéraux de la paroi horizontale 15 vers le dessous. - Les parois latérales comprennent des rayons de raccordement joints à la paroi supérieure, le renfort épousant les surfaces inférieures desdits rayons de raccordements. - Le renfort comprend un entourage de fixation, ou encadrement, qui 20 épouse la surface interne du tunnel et qui est au contact des parois latérales. - Le passage s'étend transversalement sur la majorité de la largeur de la paroi supérieure, préférentiellement sur la majorité de la largeur du tunnel. 25 - La structure comprend une zone de fixation de frein à main sur le tunnel, ladite zone étant à distance longitudinalement du renfort vers l'avant, préférentiellement ladite zone comprend plusieurs ajours traversant la paroi supérieure du tunnel, éventuellement formés sur des plots percés en élévation. 30 - La deuxième tôle est au moins 25% plus épaisse que la première tôle, préférentiellement au moins 50% plus épaisse, plus préférentiellement au moins deux fois plus épaisse. - Le tunnel et le renfort sont réalisés en un même matériau, éventuellement à l'aide de tôles embouties. 3041924 4 - La cavité interne du renfort est délimitée par deux cloisons latérales et une cloison supérieure formant une bosse sur le tunnel, la cavité étant en communication avec l'extérieur du tunnel via chaque orifice pour câble. 5 - Le renfort est disposé à une extrémité longitudinale du tunnel. - Le sommet du renfort est en élévation par rapport au tunnel, éventuellement par rapport à la moitié arrière du tunnel. - Les supports latéraux épousent les parois latérales, la structure comprenant préférentiellement des soudures de fixation de chaque 10 support latéral à une paroi latérale associées. L'invention a également pour objet une structure de véhicule, notamment une caisse de véhicule, comprenant : un tunnel longitudinal formé par une paroi, un passage de câble de frein à main traversant la paroi, remarquable en ce que le passage de câble comprend un renfort avec au moins un orifice, 15 préférentiellement avec au moins deux orifices destinés à être traversés par des câbles de frein à main, le renfort traversant latéralement l'intérieur du tunnel afin de s'opposer à un écrasement du tunnel en cas de choc latéral contre la structure. Par traverser, on entend aller d'une extrémité à l'autre. L'invention a également pour objet un véhicule, notamment automobile, 20 comprenant une structure ; remarquable en ce que la structure est conforme à l'invention, préférentiellement le véhicule comprend un frein à main muni d'au moins un câble traversant un des au moins un orifice du renfort. Selon un mode particulier de l'invention, la structure comprend deux supports latéraux disposés à l'intérieur du tunnel et joints au renfort, lesdits supports 25 comprenant des portions de fixation destinées à être fixées à un tuyau de pot d'échappement, et le véhicule comprend un tuyau d'échappement qui s'étend à l'intérieur du tunnel et qui est équipé d'un lien inférieur fixé aux supports latéraux de la structure de manière à former un cadre de consolidation fermé en combinaison avec le renfort. 30 De manière générale, les modes particuliers de chaque objet de l'invention sont également applicables aux autres objets de l'invention. Dans la mesure du possible, chaque objet de l'invention est combinable aux autres objets. 3041924 5 L'invention permet d'améliorer la résistance mécanique de la structure. En effet, le renfort rigidifie le tunnel en cas de choc latéral. Le renfort limite et contrôle l'écrasement latéral du tunnel, ce qui améliore la déformation maîtrisée de l'habitacle. Le renfort étant lié aux supports latéraux, il permet de les bloquer 5 à la manière d'une entretoise. Cela crée un cadre d'étaiement à l'intérieur du tunnel pour s'opposer aux déformations de ce dernier. Ainsi, le véhicule devient plus sûr pour les passagers. L'insertion du renfort autorise une diminution de l'épaisseur de la tôle formant le tunnel. Ceci apporte plusieurs avantages dont un allègement du tunnel, ainsi 10 qu'une simplification d'emboutissage. L'emboutissage devient doublement plus simple puisque la forme complexe du passage de câbles migre sur le renfort. En plus d'une réduction de l'énergie motrice, des économies substantielles sont permises grâce à la présente configuration. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 15 compris à l'aide de la description donnée à titre d'exemple et en référence aux dessins parmi lesquels : La figure 1 présente une vue du dessus d'une structure de véhicule selon l'invention. La figure 2 est une vue du dessous de la structure selon l'invention. 20 La figure 3 montre une coupe suivant l'axe 3-3 tracé sur la figure 1 du tunnel selon l'invention. Dans la description qui va suivre, le terme longitudinal correspond à la direction de déplacement normal du véhicule. Les directions transversale et latérale sont perpendiculaires à la direction longitudinale. 25 La figure 1 représente une portion de structure 2 de véhicule, la portion étant représentée en vue isométrique. Le tunnel 4 est vu du dessus et depuis l'avant. La structure 2 peut former une caisse avec des tôles embouties mécanosoudées. La portion de structure 2 peut former un plancher 6 de l'habitacle. Elle peut montrer deux zones latérales pour l'emplacement de 30 sièges (non représentés) du véhicule qui seront disposés de part et d'autre du 3041924 6 tunnel 4. Le tunnel 4 est principalement formé par une même tôle emboutie. Il peut généralement présenter une forme de la lettre « U » inversée. Il peut présenter une paroi supérieure 8 horizontale, et deux parois latérales 10 formant des fronts verticaux. Les parois latérales 10 sont liées aux bords 5 longitudinaux de la paroi supérieure 8 à l'aide de rayons de raccordement 12. Des brides de fixation 14 horizontales prolongent chacune des parois latérales 10 vers l'extérieur, et permettent la fixation de portions du plancher 6 pour les places avant. Des nervures de rigidifications sont réparties le long du tunnel 4. La paroi supérieure 8 reçoit le système de frein à main qui est utilisé en cas de 10 stationnement. Trois plots percés 16 permettent la fixation du levier d'actionnement manuel (non tracé). Une zone de passage des câbles d'actionnement des freins est située en arrière. Cette zone comprend un passage 18 pour les câbles (non illustrés) qui est consolidé par un renfort 20 balayant la majorité transversale du tunnel. Les orifices 22 pour la liaison des 15 gaines des câbles sont formés à même le renfort 20. Leurs sections passantes sont inclinées par rapport à la direction longitudinale, et sont éventuellement perpendiculaires à la direction longitudinale. Le renfort 20 est introduit dans le passage 18 et le traverse. Le renfort 20 forme une bosse sur le tunnel 4, il fait saillie par rapport à la paroi supérieure 8. 20 Le renfort 20 montre une cloison avant 24, deux cloisons latérales 26 et une cloison supérieure 28 formant un toit. Son sommet culmine au-dessus du tunnel 4. Le passage 18 comprend un pourtour décrivant une boucle fermée. Le renfort 20 comprend une portion qui traverse le passage 18. Cette portion traversante 25 épouse le pourtour du passage 18 sur sensiblement toute sa longueur. Cette portion peut former un rayon de raccordement. Le pourtour peut comprendre deux bords longitudinaux, éventuellement droits. La portion traversante peut montrer deux zones verticales aptes à venir en butée transversale contre les bords longitudinaux. Les zones verticales peuvent correspondre où être le 30 prolongement des cloisons latérales 26. La structure 2 comprend des soudures 30 liant le renfort 20 à la paroi supérieure 8. Des soudures 30 peuvent également être réalisées au niveau des 3041924 7 parois latérales 10, et éventuellement au niveau des rayons de raccordement 12. Il est également envisageable d'assurer la fixation par collage, ou encore en ajoutant des axes de fixation ou tout moyen équivalent. La figure 2 est une vue du dessous du tunnel 4 de la structure 2. La structure 2 5 peut correspondre à la strucure 2 détaillée en figure 1. Les portions de plancher ne sont pas représentées par soucis de clarté. Le renfort 20 délimite une cavité interne 32, ou cavité inférieure 32, qui traverse le passage. Cette cavité 32 communique avec l'intérieur du tunnel 4 et avec chaque orifice 22 de câble. La cavité 32 est délimitée par les cloisons (24 ; 26 ; 10 28) du renfort 20. La présence de la cavité 32 se traduit par la forme de bosse en vue du dessus. La cloison supérieure 28 est inclinée pour l'implantation de la cloison avant 24, et pour le passage oblique des câbles. La structure 2 comprend deux supports latéraux 34 disposés à l'intérieur du tunnel 4. Chacun d'eux est associé à une paroi latérale 10 à laquelle ils sont 15 fixés par soudage. Ils peuvent être joints au renfort 20 pour accroître la rigidité du tunnel 4 depuis l'intérieur, par exemple par soudage ou par engagement de matière latéral grâce à des épaulements ou des gorges. Le renfort 20 comprend une surface de montage en contact du tunnel 4, et en particulier de la paroi supérieure 8. La surface de montage être formée sur des 20 languettes latérales 36 et/ou des languettes 36 avant et arrière. Les languettes 36 peuvent être jointives de sorte à entourer le passage de manière continue. La surface entoure le passage pour permettre une étanchéité périmétrique, ce qui améliore le confort acoustique. La figure 3 est une coupe du tunnel 4 au niveau de l'axe 3-3 tracé sur la figure 25 1. La coupe regarde vers l'avant du véhicule et incorpore un tuyau d'échappement 38. Le renfort 20 comprend une portion de fixation 40 disposée à l'intérieur du tunnel 4, là où elle est en contact des parois latérales 10 de sorte à reprendre leur effort de compression transversale. À cet emplacement, le renfort 20 est 30 apte à communiquer un effort latéral d'une paroi latérale 10 à l'autre en travaillant en compression. La portion de fixation 40 peut comprendre les languettes 36 précitées. Notons que la forme de bosse du renfort 20 évite que 3041924 8 la portion de fixation 40 ne flambe en cas d'effort, et en particulier de choc. Au-dessus de la portion de fixation 40, et au-dessus du tunnel 4, se situe la portion percée 42 avec chaque orifice pour câble 22. Cette portion percée 42 correspond à la forme de bosse venant d'être évoquée. Le passage 18 sépare 5 la portion percée 42 de la portion de fixation 40. Les parois latérales 10 et la paroi supérieure 8 sont réalisées en une première tôle emboutie pour sa mise en forme. Le tunnel peut généralement être venu de matière. Le renfort 20 est réalisé en une deuxième tôle emboutie pour donner naissance à la cavité 32. La deuxième tôle est intrinsèquement plus 10 résistante que la première tôle puisqu'elle est plus épaisse. Un traitement thermique pourrait compléter ou remplacer cet aspect. À titre d'exemple, la première tôle mesure 1 mm d'épaisseur, et la deuxième tôle 1,5 mm. Les tôles peuvent être en un même matériau pour simplifier leur soudage. De l'acier ou une nuance d'aluminium peuvent être choisis. 15 Chaque support latéral 34 peut également être réalisé en une tôle plus épaisse que la tôle du tunnel 4. Les supports latéraux 34 épousent généralement les parois (8 ; 10), et ménagent des poches en raison de l'intégration de zones de fixation, par exemple des axes de fixation 44 verticaux s'étendant vers le bas. Les fixations 44 peuvent rester confinées dans le tunnel 4. Un lien inférieur 46 20 fixé aux axes de fixation 44 maintient l'écart des parties inférieures des supports latéraux, ce qui augmente la rigidité latérale du tunnel 4 en cas de choc latéral, et évite que le tunnel 4 ne s'écrase dans pareil cas. Les supports latéraux 34 sont ici à l'intérieur et en dessous du renfort 20. Il est également envisageable qu'ils soient disposés latéralement de part et d'autres du renfort, 25 c'est-à-dire en dehors du renfort. Le véhicule associé à la structure peut être du type automobile, avec un moteur thermique avant et un silencieux de pot d'échappement arrière. Le tuyau d'échappement 38 reliant le silencieux à la partie combustion du moteur passe avantageusement dans le chenal formé par le tunnel 4. Le tuyau 38 est 30 maintenu grâce au lien inférieur 46 qui est fixé aux supports latéraux 34 via les axes de fixation 44. REVENDICATIONS1- Structure (2) de véhicule, notamment une caisse de véhicule, la structure (2) comprenant : - un tunnel (4) longitudinal formé par des parois latérales (10) et une paroi supérieure (8) reliant les parois latérales (10); et - un passage (18) de câble de frein à main traversant la paroi supérieure (8); caractérisée en ce que le passage (18) de câble comprend un renfort (20) avec au moins un orifice (22), préférentiellement avec au moins deux orifices (22) destinés à être traversés par les câbles du frein à main, le renfort (20) joignant les parois latérales (10) afin de s'opposer à leur rapprochement en cas d'effort latéral. 2- Structure (2) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le renfort (20) comprend une surface de montage qui entoure le passage (18) et qui épouse la surface inférieure de la paroi supérieure (8) du tunnel (4). 3- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que les parois latérales (10) et la paroi supérieure (8) sont réalisées en une première tôle, le renfort (20) étant réalisé en une deuxième tôle qui est plus épaisse que la première tôle. 4- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend des soudures (30) fixant le renfort (20) aux parois (8 ; 10) du tunnel (4), préférentiellement lesdites soudures (30) sont disposées sur la paroi supérieure (8). 5- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le renfort (20) comprend une portion de fixation (40) disposée à l'intérieur du tunnel (4), et une portion (42) avec chaque orifice (22) pour câble, la portion (42) à orifice (22) étant placée à l'extérieur du tunnel (4). 6- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le passage (18) comprend un pourtour fermé, le renfort (20) comprend une portion qui traverse le passage (18) et qui épouse le pourtour du passage (18) sur sensiblement toute sa longueur. 3041924 10 7- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le renfort (20) comprend une cavité interne (32) qui traverse le passage (18), et qui est délimitée par une cloison verticale avant (24) comprenant chaque orifice (22) pour câble. 5 8- Structure (2) selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comprend deux supports latéraux (34) disposés à l'intérieur du tunnel (4) et joints au renfort (20), lesdits supports (34) comprenant des portions de fixation (44) destinées à être fixées à un tuyau (38) d'échappement. 10 9- Véhicule, notamment automobile, comprenant une structure (2); caractérisé en ce que la structure (2) est conforme à l'une des revendications 1 à 8, préférentiellement le véhicule comprend un frein à main muni d'au moins un câble traversant un des au moins un orifice (22) du renfort (20). 15 10-Véhicule selon la revendication 9 et structure (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'il comprend un tuyau d'échappement (38) qui s'étend à l'intérieur du tunnel (4) et qui est équipé d'un lien inférieur (46) fixé aux supports latéraux (34) de la structure (2) de manière à former un cadre de consolidation fermé en combinaison avec le renfort (20). 20