Brevet FR3056547A1 — publié le 20180330

PLANCHER DE VEHICULE AUTOMOBILE AVEC RENFORTS L'invention a trait à un plancher de véhicule comprenant une paroi de plancher sur laquelle est fixé au moins un renfort. Le plancher des véhicules résulte généralement de l'assemblage permanent d'une 5 paroi de plancher sur une face de laquelle sont fixés un ou plusieurs renforts. Les renforts permettent d'assurer la rigidité du châssis et sa tenue aux chocs dans le cas d'un accident de la route. Un exemple d'assemblage de ce type est décrit dans le document de brevet publié GB 2 490 392 A. Des renforts composés de profilés assemblés longitudinalement, 10 transversalement et obliquement, sont appliqués sur une paroi de plancher. Le document de brevet publié WO 2007/094328 Al décrit quant à lui un plancher avec une paroi de plancher (notée 41 dans ce document) sur laquelle sont rapportés divers renforts. Le plancher est pourvu sur sa face inférieure de renforts (13, 14) réalisés à partir d'une paroi formant des portions creuses allongées refermées par la 15 paroi de plancher (41), lesdites portions s'étendant vers l'arrière depuis une zone avant du plancher en se ramifiant avec des portions ramifiées s'étendant latéralement sur une zone de réception des sièges avant, de manière à pouvoir loger une réservoir de carburant sous la zone en question. A cet effet, la paroi de plancher présente un profil longitudinal surélevé au niveau de la zone de réception des sièges 20 avant. Un des inconvénients d'un tel plancher est le poids résultant de l'emploi de profilés de sections larges. Un autre inconvénient est la faible résistance du plancher aux efforts latéraux, notamment en cas de choc latéral. L'invention a pour objectif de réduire le poids de la structure tout en en conservant, 25 voire en augmentant, ses propriétés mécaniques telles que la rigidité ou l'absorption des chocs. L'invention a pour objet un plancher de véhicule automobile, comprenant une paroi de plancher avec une face supérieure et une face inférieure ; au moins un renfort fixé à une des faces supérieure ou inférieure, le renfort ou chacun des renforts 30 comprenant une paroi formant des portions creuses allongées refermées par la paroi 3056547 2 de plancher, lesdites portions s'étendant vers l'arrière depuis une zone avant du plancher en se ramifiant avec au moins une portion ramifiée sur une zone de réception des sièges avant ; remarquable en ce que les portions creuses allongées ramifiées sont au nombre de deux au moins sur chacune des deux moitiés, suivant l'axe longitudinal du plancher, de la zone du plancher de réception de sièges avant. La paroi de plancher est avantageusement d'un seul tenant, c'est-à-dire formée à partir d'une portion de tôle unique. La paroi du ou d'un des renforts, formant les portions creuses allongées, peut être d'un seul tenant ou être un assemblage de plusieurs éléments de paroi. Les parois de plancher et du ou des renforts peuvent être fabriquées en métal, notamment acier ou aluminium, et mises en forme par emboutissage. L'assemblage entre le ou les renforts et la paroi de plancher est avantageusement par soudage, collage ou une combinaison des deux. Une ou plusieurs de ces parois, ou éléments de paroi, peuvent être en matériau composite, mis en forme par thermocompression. II peut s'agir de thermo-dur SMC (« Sheet Molding Compound »). L'assemblage est avantageusement par une solution mixte de collage et de fixations ponctuelles du type mécanique (rivet, vis ou équivalent). Lorsqu'un ou plusieurs renforts sont prévus en matériau composite, il peut convenir de prévoir des inserts métalliques pour assurer la fixation de pièces comme par exemple les sièges ou le berceau du train avant. Les épaisseurs des pièces en thermo-dur SMC peuvent être de l'ordre de 2 à 4 mm, plus particulièrement 2.5 à 4 mm. Selon un mode avantageux de l'invention, les portions creuses allongées ramifiées sur chacune des deux moitiés de zone de réception des sièges avant sont agencées de manière à former un profil en T ou en Y, de manière à s'étendre latéralement sur 25 plus de 80% de ladite moitié de zone. Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort ou les renforts comprennent un renfort supérieur disposé sur la face supérieure de la paroi de plancher, les portions creuses allongées ramifiées dudit renfort s'étendant latéralement sur la totalité de la zone de réception des sièges avant. 3056547 3 Selon un mode avantageux de l'invention, le renfort supérieur comprend une portion creuse allongée en forme d'arc avec les deux extrémités dudit arc situées sur la zone avant et dirigées vers l'avant. Selon un mode avantageux de l'invention, les portions creuses allongées ramifiées 5 du renfort supérieur comprennent une portion centrale longitudinale reliée à la portion avant en forme d'arc, deux portions transversales s'étendant de part et d'autre de la portion centrale longitudinale, et deux portions latérales s'étendant longitudinalement le long des bords latéraux de la zone de réception des sièges avant. 10 Selon un mode avantageux de l'invention, la portion centrale longitudinale du renfort supérieur s'étend vers l'arrière jusqu'à une zone surélevée de la paroi plancher, ladite zone étant destinée à recevoir une banquette arrière. Selon un mode avantageux de l'invention, les renforts comprennent deux renforts inférieurs dont chacun est disposé, respectivement, sur une des deux moitiés, 15 suivant l'axe longitudinal du véhicule, de la face inférieure de la paroi de plancher. Selon un mode avantageux de l'invention, les portions creuses allongées de chacun des deux renforts inférieurs comprennent une portion longitudinale située sur la zone avant et une ramification en Y. Selon un mode avantageux de l'invention, la ramification en Y de chacun des deux 20 renforts inférieurs forme une portion creuse allongée ramifiée intérieure et une portion creuse allongée ramifiée extérieure, ladite portion extérieure s'étendant longitudinalement vers l'arrière au-delà de ladite portion intérieure et s'étendant ensuite transversalement devant ladite portion intérieure. Selon un mode avantageux de l'invention, chacun des deux renforts inférieurs 25 comprend une portion creuse ramassée disposée latéralement à la portion creuse allongée longitudinale, lesdites deux portions creuses ramassées formant des supports d'un berceau dans le compartiment moteur de véhicule. Une telle configuration pour le(s) renfort(s) permet de supporter des impacts dus à un choc frontal ou latéral, en particulier dans la zone accueillant les sièges avant. 30 Des calculs par éléments finis montrent que la provision de deux ramifications dans 3056547 4 une pièce unique permet d'optimiser le poids du plancher tout en conservant les facultés à protéger les occupants du véhicule en cas de choc. Avantageusement, l'invention peut également porter sur un procédé d'assemblage du plancher. 5 Ce procédé peut comprendre les étapes de mise en forme de la paroi de plancher et du ou des renforts par emboutissage, thermocompression ou toute autre technique équivalente. Le procédé peut également comprendre l'assemblage permanent du ou des renforts sur le plancher par les techniques conventionnelles. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce que le poids de l'ensemble est 10 réduit de 10 à 20% par rapport à la structure de plancher connue de l'état de la technique. Le nombre de pièces que compose l'ensemble est également réduit. La résistante du plancher, notamment aux chocs frontaux et latéraux est conservée, voire augmentée. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux 15 compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 est une vue de dessus de la structure de plancher selon l'invention, illustrant un renfort supérieur ; - La figure 2 est une vue de dessus de la structure de plancher selon l'invention, illustrant les voies de transmission d'effort du renfort supérieur de 20 la figure 1 ; - La figure 3 est une vue de dessous de la structure de plancher selon l'invention, illustrant des renforts inférieurs ; - La figure 4 est une vue de dessous de la structure de plancher selon l'invention, illustrant les voies de transmission d'effort des renforts inférieurs de la figure 3 ; - La figure 5 est une vue en perspective du plancher des figures 1 et 3. Sur les figures, la flèche indique le sens d'avancement en marche avant du véhicule. 3056547 5 La figure 1 montre le plancher en vue de dessus. Le plancher 2 est composé d'une paroi de plancher 4 de forme généralement plane. La paroi en question 4 comporte une face supérieure 4.1 et une face inférieure (non visible à la figure 1, référence 4.3 à la figure 3). La paroi 4 forme un tunnel central 4.2 centré sur l'axe longitudinal 6 du 5 plancher. Le plancher 2 comporte un renfort supérieur 8 qui est constitué essentiellement d'une paroi formant des portions creuses allongées 10. Ces portions 10 sont ouvertes sur une même face de la paroi du renfort 8, cette face étant appliquée sur la face supérieure 4.1 de la paroi de plancher. Les portions 10 forment alors avec la 10 paroi de plancher 4 des corps creux allongés de section essentiellement fermée. La paroi du renfort 8 peut être emboutie ou thermo compressée, selon le choix du matériau sélectionné (métal ou composite). Les portions creuses allongées 10 comprennent une portion 10.1 avant en arc de cercle dont les deux extrémités sont orientées vers l'avant et sont situées sur la partie avant 2.1 du plancher 2. Elles 15 comprennent également une portion centrale 10.2 alignée avec l'axe longitudinal 6 et directement reliée à la portion avant en arc de cercle 10.1. Deux portions creuses allongées 10.3 et 10.5 s'étendent essentiellement transversalement de part et d'autre de la portion longitudinale 10.2. En d'autres termes, la portion longitudinale 10.2, en allant de la portion avant 10.1 vers l'arrière, se voit ramifiée 20 longitudinalement et latéralement de part et d'autre de la portion en question. Les portions ramifiées 10.3 et 10.5 se prolongent, en l'occurrence se ramifient, vers les portions latérales 10.4 et 10.6, respectivement. Ces portions s'étendent le long des bords latéraux de la zone 2.2 du plancher destinée à recevoir des sièges avant. La portion creuse allongée avant 10.1, en forme d'arc de cercle, est en l'occurrence 25 réalisée séparément du reste du renfort supérieur 8. Elle est cependant directement attachée audit reste du renfort supérieur. Alternativement, elle peut être d'un seul tenant avec le reste du renfort. Toujours en référence à la figure 1, on peut observer que les ramifications des portions creuses allongées du renfort supérieur 8, formant les portions ramifiées 10.2, 10.3 et 10.5 sont en forme grossièrement de Y dont une des branches de sortie est alignée avec la branche d'entrée. Les ramifications des portions creuses allongées 10.3 et 10.5 sont également en forme grossièrement de T. 3056547 6 La figure 2 illustre les voies de transmission des efforts dans le renfort supérieur 8 en cas de choc à l'avant du véhicule. On peut observer que la portion en forme d'arc de cercle transmet les efforts longitudinalement vers la portion longitudinale, qui elle-même distribue ces efforts, ou du moins une partie, latéralement vers les bords 5 latéraux. Les efforts latéraux de compression, en cas de choc latéral, sont repris directement par les portions transversales et la portion longitudinale. La figure 3 montre le plancher en vue de dessous. Le plancher 2 comprend un dispositif de renfort inférieur 12 disposé sur la face inférieure 4.3 de la paroi de plancher. Ce dispositif 12 comprend deux renforts inférieurs 12.1 et 12.2 disposés 10 de part et d'autre de l'axe longitudinal 6 et du tunnel 4.2. Ces renforts sont symétriques l'un par rapport à l'autre suivant un plan vertical (c'est-à-dire perpendiculaire au plan moyen du plancher) et longitudinal. Chacun de ces deux renforts est constitué essentiellement d'une paroi formant des portions creuses allongées 14. Ces portions 14 sont ouvertes sur une même face de la paroi du 15 renfort 8, cette face étant appliquée sur la face inférieure 4.3 de la paroi de plancher. Les portions 14 forment alors avec la paroi de plancher 4 des corps creux allongés de section essentiellement fermée. Les parois des renforts 12.1 et 12.2 peuvent être embouties ou thermo compressées, selon le choix du matériau sélectionné (métal ou composite). Les portions creuses allongées 14 comprennent une portion avant 20 généralement longitudinale 14.1 qui, en allant vers l'arrière, se ramifie en deux portions ramifiées 14.2 et 14.3. Ces ramifications sont en forme d'Y. La portion ramifiée 14.3 extérieure, c'est-à-dire située latéralement vers l'extérieur du véhicule par rapport à la portion ramifiée intérieure 14.2, peut s'étendre longitudinalement au-delà de la portion ramifiée intérieure 14.2 et ensuite latéralement suivant une portion 25 d'extension 14.4 vers le tunnel central 4.2, devant ladite portion ramifiée intérieure 14.2. Toujours en référence à la figure 3, on peut observer que chacun des renforts inférieurs 12.1 et 12.2 peut comprendre une portion creuse ramassée 14.5, c'est-à-dire non allongée, disposée latéralement à la portion longitudinale avant 14.1. Ces 30 portions 14.5 sont avantageusement disposées du côté intérieur des portions longitudinales avant 14.1. Elles forment des supports pour le berceau de l'essieu avant du véhicule dans le compartiment moteur. 3056547 7 La figure 4 illustre les voies de transmission des efforts dans les renforts inférieurs 12.1 et 12.2 en cas de choc à l'avant du véhicule. On peut observer que les portions longitudinales 10.1 distribuent les efforts vers les portions ramifiées 10.2 et 10.3. En cas de choc latéral, les portions d'extension 14.4 assurent une résistance à la 5 déformation. Le renfort supérieur 8 (figure 1) s'étendant transversalement de manière continue au-dessus du tunnel central, assure une résistance à la compression latérale du tunnel central. La figure 5 est une vue en perspective du plancher 2 des figures 1 et 3. On peut observer que le renfort supérieur 8 s'étend, via la portion creuse allongée 10 longitudinale 10.2, jusqu'à une portion relevée 4.4 de la paroi de plancher 4, cette portion étant couramment appelée « planche à talon ». Elle amorce la formation d'une zone surélevée de la paroi de plancher, destinée à recevoir une banquette arrière. On peut également observer à la figure 5 que les extrémités de la portion creuse 15 avant 10.1 (en forme d'arc de cercle) du renfort supérieur 8 sont essentiellement opposées, vis-à-vis de la paroi de plancher, aux portions longitudinales 14.1 des renforts inférieurs. REVENDICATIONS1. Plancher (2) de véhicule automobile, comprenant : une paroi de plancher (4) avec une face supérieure (4.1) et une face inférieure (4.3) ; au moins un renfort (8, 12) fixé à une des faces supérieure ou inférieure (4.1, 4.3), le renfort ou chacun des renforts (8, 12) comprenant une paroi formant des portions creuses allongées (10, 14) refermées par la paroi de plancher (4), lesdites portions s'étendant vers l'arrière depuis une zone avant (2.1) du plancher (2) en se ramifiant avec au moins une portion ramifiée (10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 14.2, 14.3) sur une zone de réception des sièges avant (2.2) ; caractérisé en ce que les portions creuses allongées ramifiées (10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 14.2, 14.3) sont au nombre de deux au moins sur chacune des deux moitiés, suivant l'axe longitudinal (6) du plancher (2), de la zone de réception de sièges avant (2.2). 2. Plancher (2) selon la revendication 1, caractérisé en ce que les portions creuses allongées ramifiées (10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6, 14.2, 14.3) sur chacune des deux moitiés de la zone de réception des sièges avant (2.2) sont agencées de manière à former un profil en Y ou en T, de manière à s'étendre latéralement sur plus de 80% de ladite moitié de zone. 3. Plancher (2) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le renfort ou les renforts (8, 12) comprennent un renfort supérieur (8) disposé sur la face supérieure (4.1) de la paroi de plancher (4), les portions creuses allongées ramifiées (10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6) dudit renfort (8) s'étendant latéralement sur la totalité de la zone de réception des sièges avant (2.2). 4. Plancher (2) selon la revendication 3, caractérisé en ce que le renfort supérieur (8) comprend une portion creuse allongée (10.1) en forme d'arc avec les deux extrémités dudit arc situées sur la zone avant (2.1) et dirigées vers l'avant. 3056547 9 5. Plancher (2) selon la revendication 4, caractérisé en ce que les portions creuses allongées ramifiées (10.2, 10.3, 10.4, 10.5, 10.6) du renfort supérieur (8) comprennent une portion centrale longitudinale (10.2) reliée à la portion avant en forme d'arc (10.1), deux portions transversales (10.3, 10.5) 5 s'étendant de part et d'autre de la portion centrale longitudinale (10.2), et deux portions latérales (10.4, 10.6) s'étendant longitudinalement le long des bords latéraux de la zone de réception des sièges avant (2.2). 6. Plancher (2) selon la revendication 5, caractérisé en ce que la portion centrale longitudinale (10.2) du renfort supérieur (8) s'étend vers l'arrière jusqu'à une 10 zone surélevée (4.4) de la paroi de plancher (4), ladite zone étant destinée à recevoir une banquette arrière. 7. Plancher (2) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les renforts (8, 12) comprennent deux renforts inférieurs (12.1, 12.2) dont chacun est disposé, respectivement, sur une des deux moitiés, suivant l'axe 15 longitudinal (6) du plancher (2), de la face inférieure (4.3) de la paroi de plancher (4). 8. Plancher (2) selon la revendication 7, caractérisé en ce que les portions creuses allongées (14.1, 14.2, 14.3, 14.4) de chacun des deux renforts inférieurs (12.1, 12.2) comprennent une portion longitudinale (14.1) située sur 20 la zone avant (2.1) et une ramification en Y. 9. Plancher (2) selon la revendication 8, caractérisé en ce que la ramification en Y de chacun des deux renforts inférieurs (12.1, 12.2) forme une portion creuse allongée ramifiée intérieure (14.2) et une portion creuse allongée ramifiée extérieure (14.3), ladite portion extérieure (14.3) s'étendant 25 longitudinalement vers l'arrière au-delà de ladite portion intérieure (14.2) et s'étendant ensuite transversalement devant ladite portion intérieure (14.2). 10. Plancher (2) selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que chacun des deux renforts inférieurs (12.1, 12.2) comprend une portion creuse ramassée (14.5) disposée latéralement à la portion creuse allongée 30 longitudinale (14.1), lesdites deux portions creuses ramassées (14.5) formant des supports d'un berceau dans le compartiment moteur de véhicule.