Brevet FR3046774A1 — publié le 20170721

PIÈCE DE RENFORT D'UNE TRAVERSE INFÉRIEURE DE BAIE [0001] L'invention a trait au domaine de l'automobile. Plus précisément, l'invention a trait aux éléments de renfort des traverses inférieures de baie des véhicules automobiles. [0002] La traverse inférieure de baie est un élément de structure rapporté et fixé sur un tablier de véhicule automobile. Le tablier est une cloison transversale à la direction longitudinale du véhicule, située à l'avant de l'habitacle et séparant ce dernier du compartiment moteur. La traverse inférieure de baie est également fixée, à chacune de ses extrémités latérales, sur la carrosserie du véhicule automobile. L'une des fonctions de la traverse inférieure de baie est de supporter le bord inférieur du pare-brise. [0003] Le moteur du véhicule constitue la source principale de bruits et de vibrations. Dans une moindre mesure, la carrosserie s'avère également être une telle source, car celle-ci génère des bruits et vibrations, suivant le type de route sur lequel évolue le véhicule. La traverse inférieure de baie soumise à des vibrations, les transmet au pare-brise, lequel génère du bruit dans l'habitacle. [0004] Afin d'atténuer les vibrations, il est proposé dans le document FR 2 917 044 une traverse inférieure de baie présentant en section un profil en U. La traverse inférieure de baie est prolongée à son extrémité inférieure par le tablier. Un élément interne de renfort, présentant également en section un profil en U, loge dans la traverse inférieure de baie et est fixé à cette dernière, par soudure. L'élément de renfort présente une forme générale de boîte ouverte dont les parois latérale, supérieure et inférieure sont respectivement fixées à des parois latérale, supérieure et inférieure de la traverse. La traverse inférieure de baie et son élément interne forment ensemble un caisson fermé. L'inertie de ce caisson permet de diminuer les vibrations. [0005] Ce type d'assemblage présente de nombreux inconvénients. Tout d'abord, cet assemblage n'est possible que lorsque la traverse inférieure de baie présente un profil en forme de U. Cet assemblage ne peut donc pas s'adapter à toute forme de traverse inférieure de baie. Or, il est de plus en plus fréquent de trouver des traverses ouvertes et non plus en forme de U. 3046774 2 [0006] De plus, l'utilisation d'un élément de renfort en forme de U logeant dans une traverse également en forme de U, requiert une certaine précision des cotes. En effet, pour fixer l'élément de renfort sur la traverse et former le caisson, les parois de celui-ci doivent être 5 au plus près des parois de la traverse. Ce type de précision est souvent difficile à gérer sur une ligne de ferrage (processus d'assemblage par soudure), et il n'est pas rare que les éléments de renforts soient trop larges pour rentrer dans la traverse, ou au contraire trop courts pour être convenablement fixés. Cette précision géométrique grève la 10 production, car de nombreuses pièces sont mises au rebut. Un autre inconvénient est que les outils de soudure peuvent difficilement atteindre les zones de soudure, pour fixer l'élément de renfort sur la pièce de renfort. [0007] Un premier objectif est de proposer une pièce de renfort qui 15 permette d'atténuer les vibrations, quelle que soit la forme de la traverse inférieure de baie. [0008] Un deuxième objectif est de renforcer efficacement la traverse inférieure de baie. [0009] Un troisième objectif est de faciliter le montage de la pièce de 20 renfort, en limitant la nécessité de précision géométrique de la pièce de renfort. [0010] A cet effet, il est proposé, en premier lieu, une pièce de renfort d'une traverse inférieure de baie fixée sur un tablier de véhicule automobile, la pièce de renfort présentant en section un profil en forme 25 de U, cette pièce de renfort étant munie d'une paroi de fond et de deux parois latérales définissant ensemble une cavité, dans laquelle les parois latérales sont toutes deux fixées à une face inférieure de la traverse inférieure de baie, la cavité étant en regard de la face inférieure, la pièce de renfort étant en outre fixée au tablier. 30 [0011] Cette pièce de renfort permet d'atténuer les vibrations quelle que soit la forme de la traverse inférieure de baie. La pièce de renfort permet également de renforcer efficacement la traverse inférieure de baie. Le montage de la pièce de renfort est également facilité en limitant le besoin de précision géométrique, du fait notamment de la 35 fixation de la pièce de renfort directement sur le tablier. [0012] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : 3046774 3 chaque paroi latérale comprend, à une extrémité supérieure, des pattes de fixation destinées à fixer la pièce de renfort sur la face inférieure de la traverse inférieure de baie ; les pattes de fixation s'étendent dans une direction opposée à 5 la cavité ; chaque paroi latérale est munie de pattes verticales, destinées à fixer la pièce de renfort sur le tablier ; la pièce de renfort comprend un élément complémentaire de renfort, destiné à renforcer un bord d'extrémité de la traverse ; 10 - l'élément complémentaire de renfort comprend une paroi principale et deux patins, les deux patins étant aptes à être fixés sur la traverse inférieure de baie ; la pièce de renfort comprend une pluralité de languettes, aptes à fixer l'élément complémentaire de renfort sur la pièce de 15 renfort, les languettes s'étendant sensiblement parallèlement à la paroi principale ; les patins comprennent une platine, munie d'un orifice de fixation, apte à recevoir des moyens de fixation de la platine à la traverse inférieure de baie. 20 [0013] Il est proposé, en deuxième lieu, une traverse inférieure de baie comprenant une pièce de renfort telle que présentée ci-dessus. [0014] Il est proposé, en troisième lieu, un véhicule automobile comprenant une telle traverse inférieure de baie. [0015] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention 25 apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après des modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : la figure 1 est une vue en perspective d'un véhicule automobile comprenant une traverse inférieure de baie, un collecteur 30 d'auvent et une pièce de renfort de la traverse, la figure 2 est une vue en perspective de la traverse inférieure, du collecteur d'auvent et de la pièce de renfort de la figure la figure 3 est une vue en deux dimensions de la pièce de 35 renfort, la figure 4 est une vue en perspective de la pièce de renfort de la figure 3, 3046774 4 la figure 5 est une vue en section selon le plan de coupe V-V de la figure 4, la figure 6 est une vue similaire à celle de la figure 2, la pièce de renfort comprenant en plus un élément complémentaire de renfort, 5 la figure 7 est une vue en perspective de l'élément complémentaire de renfort de la figure 6. [0016] Sur la figure 1 est représenté un véhicule 1 automobile comprenant une caisse 2 pourvue d'une traverse 3 inférieure de baie de pare-brise et d'un collecteur 4 d'auvent. La traverse 3 est munie d'une 10 pièce 5 de renfort. [0017] On définit par rapport au véhicule 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, confondue avec la direction générale de déplacement du véhicule 1, 15 - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. [0018] La traverse 3, la pièce 5 de renfort et le collecteur 4 d'auvent 20 sont illustrés en détail sur la figure 2. Afin de représenter de façon claire la pièce 5 de renfort, une partie de la traverse 3 est volontairement occultée, afin de rendre visible la pièce 5 de renfort lorsque celle-ci est montée sur la traverse 3. Cette partie occultée se situe, selon l'axe Y, sensiblement au centre de la traverse. 25 [0019] Le véhicule 1 comprend un tablier 7. Ainsi que précédemment expliqué, le tablier 7 est une cloison transversale à l'axe X du véhicule, située à l'avant de l'habitacle et séparant ce dernier du compartiment moteur. [0020] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, la 30 traverse 3 se présente sous la forme d'une pièce monobloc, s'étendant selon l'axe transversal Y. La traverse 3 est fixée sur le tablier 7. La traverse 3 est également fixée de chaque côté 8 latéral sur la caisse 2. [0021] Le collecteur 4 d'auvent s'étend, de manière similaire à la traverse 3, en dessous de cette dernière selon l'axe Z. A l'instar de la 35 traverse 3, le collecteur 4 d'auvent est fixé à la fois sur le tablier 7 et sur la caisse 2. 3046774 5 [0022] La pièce 5 de renfort comprend une paroi 9 de fond et deux parois 10 latérales définissant ensemble une cavité 11. Le terme "paroi" désigne un élément dont l'épaisseur est non nulle. [0023] Les parois 10 latérales font avec la paroi 9 de fond, un angle 5 sensiblement supérieur à 90°. [0024] Chaque paroi 10 latérale comprend à une extrémité 12 supérieure, une patte 13 de fixation proximale et une patte 14 de fixation distale. Les pattes 13,14 de fixation s'étendent, de préférence, vers l'extérieur de la pièce 5 de renfort, soit dans une direction opposée 10 à la cavité 11. Ceci permet, avantageusement, de faciliter la fixation de la pièce 5 de renfort, en laissant libre d'accès lesdites pattes 13,14 de fixation à divers outils de fixation (non représentés). [0025] La paroi 10 latérale définit un décroché 15 provoquant une différence de hauteur selon l'axe Z, entre la patte 13 de fixation 15 proximale et la patte 14 de fixation distale. Ce décroché 15 permet avantageusement de suivre la forme de la traverse 3. [0026] Les pattes 13,14 de fixation s'étendent sur une largeur suffisamment importante pour permettre à la pièce 5 de renfort de prendre solidement appui sur la traverse 3. Les pattes 13,14 de fixation 20 peuvent être fixées à la traverse 3 par divers moyens. Elles sont fixées sur une face 16 inférieure de la traverse 3. La face 16 inférieure de la traverse 3 est celle située en regard du collecteur 4 d'auvent. De préférence, la fixation se fait par soudage. [0027] Chaque paroi 10 latérale est munie de pattes 17 verticales 25 s'étendant sensiblement dans le plan YZ. Les pattes 17 verticales sont destinées à fixer la pièce 5 de renfort sur le tablier 7. Elles s'étendent avantageusement dans une direction opposée à la cavité 11, afin de faciliter l'accès à un outil de fixation. Dans un exemple de réalisation représenté sur les figures, chaque paroi 10 latérale comprend deux 30 pattes 17 verticales. [0028] Lorsque la pièce 5 de renfort est fixée sur la traverse 3, la cavité 11 est en regard de la face 16 inférieure. [0029] La pièce 5 de renfort comprend divers trous 18 visant à alléger la pièce 5 de renfort. Ces trous 18 sont situés à distance des 35 bords 19 de la pièce 5 de renfort, afin de ne pas fragiliser cette dernière. La pièce 5 de renfort est avantageusement produite dans un 3046774 6 matériau métallique. La pièce 5 de renfort comprend également une pluralité de reliefs 20 visant à la renforcer localement. [0030] La section de la cavité 11 selon le plan YZ diminue depuis les pattes 17 verticales, en direction de l'axe X. 5 [0031] La traverse 3 est soumise à des vibrations, l'amenant à se déformer dans plusieurs directions de l'espace, et plus particulièrement en flexion autour de l'axe X. [0032] La pièce 5 de renfort permet avantageusement de bloquer la torsion de la traverse 3 autour de l'axe X. Le renforcement opéré par la 10 pièce 5 de renfort est d'autant plus important que la largeur et la longueur de la cavité 11 respectivement selon les axes X et Y sont grandes. Toutefois, la largeur de la cavité 11 ne peut excéder une valeur prédéterminée, au-delà de laquelle le renforcement ne se fait plus convenablement. 15 [0033] Le pare-brise est fortement émissif d'un point de vue acoustique. La pièce 5 de renfort limite considérablement les vibrations émises vers le pare-brise, notamment grâce à sa longueur qui s'étend avantageusement jusqu'à un bord 21 d'extrémité de la traverse 3, au voisinage du pare-brise, et par la raideur qu'il apporte localement. 20 [0034] Un autre avantage est que la dissipation se fait directement via le tablier 7, la pièce 5 de renfort étant directement fixée au tablier 7, et non plus à une quelconque autre pièce du véhicule 1 automobile. En plus d'améliorer l'efficacité du renfort et la dissipation des vibrations acoustiques, l'assemblage s'en trouve ainsi fortement simplifié, la 25 précision géométrique nécessaire étant moindre. En effet, la pièce 5 de renfort ne loge pas dans une zone où les précisions géométriques sont importantes. [0035] Un autre avantage est que la pièce 5 de renfort peut être utilisée sur des traverses 3 de formes diverses. La pièce 5 de renfort 30 est particulièrement avantageuse sur des traverses 3 dont le profil est ouvert. L'expression "ouvert" désigne ici une traverse 3 grossièrement plane. [0036] Dans un second mode de réalisation représenté sur les figures 6 et 7, la pièce 5 de renfort est prolongée par un élément 22 35 complémentaire de renfort. L'élément 22 complémentaire rallonge la longueur de la pièce 5 de renfort, selon l'axe X. L'élément 22 complémentaire de renfort est rapporté et fixé sur la pièce 5 de renfort. 3046774 7 Ceci permet avantageusement pour le constructeur automobile d'adapter notamment la pièce 5 de renfort à différentes tailles de traverse 3. [0037] L'élément 22 complémentaire comprend une paroi 23 5 principale. De chaque côté de la paroi 23 principale, l'élément 22 complémentaire comprend un patin 24 en forme de L. Le patin 24 comprend une platine 25. La platine 25 comprend un orifice 26 de fixation, apte à recevoir des moyens de fixation (non représentés). La platine 25 est fixée, via l'orifice 26 de fixation et les moyens de fixation, 10 à la face 16 inférieure de la traverse 3. Les moyens de fixation sont, par exemple, un boulon (ensemble vis-écrou). [0038] Ainsi qu'illustré sur la figure 3, la pièce 5 de renfort comprend plusieurs languettes 27 sensiblement parallèles à la paroi 23 principale. La paroi 23 principale est fixée sur les languettes 27. 15 [0039] L'élément 22 complémentaire renforce la traverse 3 au niveau d'une zone 28 d'accueil du pare-brise, et réduit de surcroît les vibrations émises vers celui-ci. Les vibrations émises vers le pare-brise sont inhibées au plus près de la source, empêchant le pare-brise d'émettre des vibrations acoustiques dans l'habitacle. 20 REVENDICATIONS1. Pièce (5) de renfort d'une traverse (3) inférieure de baie fixée sur un tablier (7) de véhicule (1) automobile, la pièce (5) de renfort présentant en section un profil en forme de U, cette pièce (5) de renfort étant munie d'une paroi (9) de fond et de deux parois (10) latérales définissant ensemble une cavité (11), caractérisée en ce que les parois (10) latérales sont toutes deux fixées à une face (16) inférieure de la traverse (3) inférieure de baie, la cavité (11) étant en regard de la face (16) inférieure, la pièce (5) de renfort étant en outre fixée au tablier (7). 2. Pièce (5) de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque paroi (10) latérale comprend à une extrémité (12) supérieure des pattes (13,14) de fixation, destinées à fixer la pièce (5) de renfort sur la face (16) inférieure de la traverse (3) inférieure de baie. 3. Pièce (5) de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce que les pattes (13,14) de fixation s'étendent dans une direction opposée à la cavité (11). 4. Pièce (5) de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque paroi (10) latérale est munie de pattes (17) verticales, destinées à fixer la pièce (5) de renfort sur le tablier (7). 5. Pièce (5) de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la pièce (5) de renfort comprend un élément (22) complémentaire de renfort, destiné à renforcer un bord (21) d'extrémité de la traverse (3). 6. Pièce (5) de renfort selon la revendication 5, caractérisée en ce que l'élément (22) complémentaire de renfort comprend une paroi (23) principale et deux patins (24), les deux patins (24) étant aptes à être fixés sur la traverse (3) inférieure de baie. 3046774 9 7. Pièce (5) de renfort selon la revendication 6, caractérisée en ce que la pièce (5) de renfort comprend une pluralité de languettes (27) aptes à fixer l'élément (22) complémentaire de renfort sur la pièce (5) de renfort, les languettes (27) s'étendant sensiblement parallèlement à 5 la paroi (23) principale. 8. Pièce (5) de renfort selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisée en ce que les patins (24) comprennent une platine (25) munie d'un orifice (26) de fixation apte à recevoir des moyens de 10 fixation de la platine (25) à la traverse (3) inférieure de baie. 9. Traverse (3) inférieure de baie comprenant une pièce (5) de renfort selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15 10. Véhicule (1) automobile comprenant une traverse (3) inférieure de baie selon la revendication 9.