Brevet FR3076271A1 — publié le 20190705

" Ensemble arriere de chassis de vehicule automobile " DOMAINE TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne un ensemble arriere de chassis de vehicule automobile. Un tel ensemble est aussi appele structure arriere de la plate-forme ou soubassement appartenant a la caisse du vehicule. ARRIERE PLAN TECHNIQUE DE L'INVENTION L'invention concerne plus particulierement un ensemble arriere de chassis de vehicule automobile comportant deux longerons lateraux arriere espaces transversalement, et au moins un trongon d'un plancher qui relie entre eux les deux longerons arriere. Un tel ensemble ou structure arriere appartient a la structure generale dite de "caisse" d'un vehicule qui, en cas de choc(s) doit proteger le ou les passagers du vehicule. Lors d'un choc arriere, la structure du vehicule doit proteger les occupants au cours du choc en preservant l'integrite de l'habitacle forme a l'interieur de la caisse, limiter les risques de blessures aux occupants en les maintenant dans l'habitacle et en les protegeant des agressions exterieures (provenant de l'autre vehicule heurtant par ('arriere). La structure du vehicule doit preserver l'integrite du circuit de carburant (comportant notamment la pipe a carburant et le reservoir), et/ou l'integrite des circuits electriques comportant notamment les batteries haute et/ou basse tension, la ou les machines de traction electrique, etc.) dans le cas des vehicules dits a motorisations hybrides ou electriques. 2 Afin de garantir ce niveau de prestation de securite pour tous les vehicules, it faut pouvoir dissiper un maximum d'energie au niveau de ('ensemble structure! arriere du chassis du vehicule, au niveau du coffre, notamment au moyen des longerons arriere 5 de cet ensemble. Mais, en fonction de la complexite et des caracteristiques du vehicule, it est dans certains cas necessaire de renforcer les longerons de maniere importante par rapport a une definition technique de base, classique, d'une telle "plate-forme" constituee 10 par les longerons et le plancher associ6 aux longerons arriere. C'est notamment le cas lorsque le porte a faux arriere du chassis est tres court, ou lorsque la masse du vehicule est tres importante. La conception et ('architecture de ('ensemble structure! 15 arriere entre les longerons arriere - au droit du train roulant arriere - peuvent par exemple dependre tres fortement de ('implantation d'une machine de traction electrique, d'un train roulant arriere encombrant, d'un reservoir, d'une batterie qu'il faut preserver afin d'eviter tout risque thermique et/ou electrique pour 20 proteger les occupants comme mentionne precedemment. Pour ce faire, les longerons arriere doivent repondre a une exigence pour leur dimensionnement "en choc arriere". Mais du fait des contraintes d'architecture (Section resistante des longerons), de la faisabilite technique (Epaisseurs 25 des materiaux, complexite des assemblages de pieces dans les usines, cats, masse, etc.), ou plus simplement a cause des limites de la physique, on peut atteindre la limite des possibilites de renforcement des longerons. Outre les techniques de renforcement(s) des longerons, on 30 peut par exemple ajouter un troisieme longeron central entre les deux longerons lateraux. Cette solution deja utilisee peut elle aussi s'averer insuffisante et son agencement est encore plus contraignant et 3 souvent inadapte a la conception de l'ensemble structure! arriere de nombreux vehicules. L'invention vise a proposer une nouvelle solution complementaire de renforcement d'un ensemble arriere de 5 chassis de vehicule automobile. BREF RESUME DE L'INVENTION L'invention propose un ensemble comportant deux 10 longerons lateraux arriere espaces transversalement et au moins un trongon d'un plancher arriere qui relie entre eux les deux longerons arriere, caracterise en ce que le trongon de plancher arriere est une structure cloisonnee de renfort. Selon d'autres caracteristiques de l'ensemble : 15 - la structure cloisonnee de renfort comporte deux panneaux globalement paralleles qui sont relies entre eux par une serie de cloisons, notamment disposees selon un agencement du type 0 nid d'abeilles »; - la structure cloisonnee de renfort comporte au moins un 20 panneau ondule comportant des nervures dont les flancs constituent une serie de cloisons ; - les cloisons sont d'orientation longitudinale ; - le trongon de plancher arriere est realise en tole soudee ; - le trongon de plancher arriere est realise en aluminium 25 avec des alveoles, notamment disposees selon un agencement de type 0 nid d'abeilles » ; - le trongon de plancher arriere est realise en matiere plastique moulee et/ou collee ; - le trongon de plancher arriere est une structure 30 composite en differents materiaux ; - au moins un panneau de la structure cloisonnee de renfort est relie aux deux longerons lateraux arriere ; 4 - chaque longeron lateral comporte une face longitudinale ouverte qui est fermee par une portion d'un tel panneau ; - ('ensemble de chassis arriere comporte de plus une traverse avant, et au moins un panneau de la structure cloisonnee 5 de renfort se prolonge vers ('avant par une portion inclinee par rapport au plan du panneau en passant par dessus ou par dessous cette traverse avant. BREVE DESCRIPTION DES FIGURES 10 D'autres caracteristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la lecture de la description detaillee qui va suivre pour la compr6hension de laquelle on se reportera aux dessins annexes dans lesquels : 15 - la figure 1 est une vue en perspective de dessus et de trois-quarts avant d'un chassis de vehicule automobile ; - la figure 2 est une vue en perspective de dessous et de trois-quarts arriere de ('ensemble structure! arriere du chassis represents a la figure 1 ; 20 - la figure 3 est une representation schematique, en section par un plan transversal et vertical d'une conception selon l'etat de la technique d'un ensemble structure! arriere de chassis tel qu'illustre aux figures 1 et 2 ; - la figure 4 est une vue analogue a celle de la figure 3 25 selon une variante de l'etat de la technique comportant un longeron arriere central de renfort ; - la figure 5 est une vue analogue a celle de la figure 3 qui illustre schematiquement un premier exemple de realisation de l'invention sous la forme d'un plancher arriere cloisonné ; 30 - la figure 6 est une vue analogue a celle de la figure 3 qui illustre schematiquement un deuxieme exemple de realisation de l'invention sous la forme d'un plancher arriere cloisonné ; 5 - les figures 7 et 8 sont des representations schematiques en section par un plan longitudinal et vertical. DESCRIPTION DETAILLEE DES FIGURES 5 Dans la suite de la description, des elements presentant une structure identique ou des fonctions analogues seront d6sign6s par des memes r6f6rences. Dans la suite de la description, on adoptera de maniere 10 non !imitative des orientations longitudinales, verticales et transversales indiquees par le triedre "L,V,T" des figures. On definit aussi un plan horizontal qui s'etend longitudinalement et transversalement. Pour le vehicule automobile, on definit, une face avant et 15 une face arriere (par rapport a l'axe longitudinal L oriente d'arriere vers ('avant), ainsi qu'un cote gauche et un cote droit. La figure 1 est une representation en perspective de dessus d'un chassis de vehicule automobile. La conception generale du chassis 10 illustre aux figures 20 pr6sente une sym6trie generale de conception par rapport a un plan longitudinal et vertical median. Le chassis 10 aussi appele plate-forme ou soubassement comporte un ensemble structure) arriere susceptible d'être soumis accidentellement a un choc arriere en cas de collision par l'arriere 25 par un autre vehicule. L'ensemble arriere 12 du chassis 10 comporte deux longerons lateraux arriere 14-G, 14-D dont le longeron gauche 14G est visible a la figure 1. Les deux longerons lateraux arriere 14-G gauche et 14-D 30 droit sont relies entre eux par un plancher arriere 16 qui est un trongon (arriere) du plancher 18 du vehicule. 6 Chaque longeron lateral 14-G, 14-D est fixe par soudage a un passage de roue arriere gauche 20-G et arriere droit 20-D respective ment. L'ensemble arriere 12 comporte encore une jupe arriere 22 5 qui s'etend transversalement et verticalement entre les extremites arriere des deux longerons lateraux 14-G, 14-D et entre les deux bords arriere des passages de roue 20-G et 20-D. La partie inferieure de la jupe arriere 22 est soudee a l'extremite arriere du plancher arriere 16 et elle forme une cloison 10 verticale et transversale arriere. Un logement 24 pour une roue de secours (non representee) est forme dans le plancher arriere. Le logement 24, de forme generale cylindrique creuse est ici ouvert verticalement vers le haut et it est delimite vers ('arriere 15 par une portion en vis-a-vis de la jupe arriere 22. La figure 2 est une representation en perspective de dessous de ('ensemble arriere 12. Sur cette figure 2 on voit en detail les deux longerons lateraux 14-G et 14-D relies entre eux par le plancher arriere 16. 20 On peut aussi voir a la figure 2 une traverse arriere 24 qui est soudee a la partie avant du plancher arriere 16. La traverse arriere 25 est soudee aux parties en vis-a-vis avant des longerons lateraux arriere 14-G et 14-D. On peut aussi voir des fixations 26-G et 26-D pour les 25 ceintures de securite associees aux places assis arriere appartenant par exemple a une banquette arriere (non representee). Au-dela de la zone dans laquelle sont amenagees les fixations 26-G et 26-D, le plancher arriere comporte une partie 30 avant 27 qui est en surelevation formant une bosse dite d'anti- sous-marinage. 7 Aux figures 3 a 6, on a aussi represents schematiquement les roues arriere gauche RAG et droite RAD qui, avec un 28 illustrent schematiquement le train arriere roulant du vehicule. A figure 3, on a aussi represents une roue de secours RS 5 tandis que, a la figure 4, on a represents en section un longeron central 14-C de renfort pour dissiper un maximum d'energie en cas de choc arriere. Selon les conceptions connues schematisees aux figures 3 et 4, le plancher arriere 16 est constitue d'une tole decoupee et 10 emboutie - en un ou plusieurs morceaux - qui est soudee sur les faces superieures - ici ouvertes - des differents longerons 14-G, 14-D et 14-C. La presence du longeron central de renfort 14-C permet de realiser notamment une reprise d'efforts au centre pour les 15 ancrages de sieges et des ceintures, mais elle condamne souvent toute possibilite d'agencer une roue de secours (galette ou normale) dans cette ensemble arriere. Elle empeche aussi d'ajouter une machine electrique de traction. De plus la conception de ce longeron central de renfort 20 14-C est complexe notamment pour son comportement en cas de choc arriere pour ne pas provoquer de dommage au circuit de carburant. Un autre type de renforcement (non illustre) consiste a renforcer, par des pieces ajoutees, les longerons lateraux arriere 25 14-G, 14-D. Cependant, comme la solution precedente, l'ajout de pieces (troisieme longeron central ou renforts des longerons lateraux) augmente la masse totale, ainsi que les coOts lies a ('assemblage et au stockage des pieces supplementaires. La conception selon ('invention telle que par exemple 30 illustree a la figure 5 permet de repondre a ('absorption des chocs arriere sans augmenter l'encombrement, ni de maniere importante la masse totale et les coOts. 8 Les longerons lateraux arriere 14-G et 14-D sont relies entre eux par un plancher 16 a structure cloisonnee. Le plancher cloisonné 16 est par exemple constitue de deux panneaux sensiblement plans, paralleles et horizontaux 5 superieur 16-S et inferieur 16-I. Le panneau superieur 16-I est soude ou colle sur les faces superieures ouvertes des longerons lateraux arriere 14-G et 14-D. Le panneau inf6rieur 16-I est relie au panneau superieur 16-S par une serie de cloisons intermediaires. 10 Les cloisons intermediaires comportent des cloisons verticales 32, chacune d'orientation verticale et longitudinale, et des cloisons horizontales 34 d'orientation transversale et longitudinale. Les cloisons peuvent aussi etre disposees selon un 15 agencement de type dit en nid d'abeilles, c'est-a-dire selon une structure a alveoles multiples adjacents.. Le nombre de cloisons intermediaires de liaison entre les panneaux paralleles 16-I et 16-S peuvent varier. La face laterale interne 17-G, 17-D interne de chaque longeron lateral arriere 20 14-G, 14-D est reliee par soudage ou collage a une face laterale verticale en vis-a-vis du plancher cloisonné 16. Les differents composants du plancher cloisonné 16 peuvent etre metalliques, mais aussi realises en matiere plastique. Dans ce cas, les composants peuvent etre realises en 25 une seule piece par exemple par moulage par injection-extrusion, et/ou peuvent etre realises en plusieurs pieces et assembles par collage et ou thermo-soudage. Le plancher cloisonné 16 peut aussi etre obtenu par la technique d'extrusion de profiles metalliques. 30 Les volumes et espaces interieurs du plancher cloisonné 16 peuvent etre "vides" pour constituer un plancher rempli d'air. En variante, ils peuvent etre remplis par exemple d'une mousse. 9 Selon un autre exemple de mise en oeuvre du principe de ('invention, illustre a la figure 6, faisant appel a un plancher arriere cloisonné 16, le panneau superieur 16-S est un panneau plan, tandis que le panneau inferieur parallele 16-I est un 5 panneau ondule comportant une serie de nervures longitudinales alternees 19. Le panneau superieur 16-I est soude ou colle sur les faces superieures ouvertes des longerons lateraux arriere 14-G et 14-D. Le panneau inf6rieur 16-I est relie au panneau superieur 10 16-S par les sommets des nervures longitudinales 19 de cloisonnement qui sont soudees ou collees sous la face inferieure du panneau superieur 16-S. Cette conception permet d'obtenir le merle effet de corps creux cloisonné que dans le mode realisation pr6c6dent. 15 Le panneau inf6rieur ondule 16-I peut etre realise en tole ondulee. Le panneau superieur 16-S peut etre en tole ou en matiere plastique. La figure 7 est une vue en section longitudinale et verticale de ('ensemble arriere 12 du chassis. 20 Le planche arriere cloisonné 16 de type ondule ou moule et/ou colle est soude et/ou colle sur la face interne de la jupe arriere 22, ainsi que sur la face transversale arriere de la traverse arriere 25. La roue de secours RS est agencee sous le plancher 25 arriere 16. La traverse arriere 25 est situee en arriere du reservoir 30. Pour eviter que la roue de secours RS ne passe entre le train arriere et la traverse arriere 25 et vienne endommager le reservoir a carburant 30, un mode realisation prevoit un effet de 30 rampe de guidage assure par le plancher cloisonné 16. 10 Un tel principe peut aussi permettre d'eviter que le roue de secours RS ne remonte vers le haut dans I'habitacle en provoquant une deformation du plancher en direction des occupants des places arriere. 5 Ceci est illustre a la figure 8 sur laquelle on peut voir que le panneau inferieur 16-I est prolonge vers ('avant par une portion 36 formant rampe inclinee, ici vers le bas. La mise en oeuvre d'un plancher cloisonné selon ('invention permet d'obtenir un gain en raideur en torsion de la plate-forme 10 arriere en contribuant ainsi favorablement au comportement de la caisse du vehicule, en endurance, REVENDICATIONS1. Ensemble arriere (12) de chassis (10) de vehicule automobile comportant : - deux longerons lateraux arriere (14-G, 14-D) espaces transversalement ; - et au moins un trongon d'un plancher arriere (16) qui relie entre eux les deux longerons lateraux arriere (14-G, 14-D), caracterise en ce que le trongon de plancher arriere (16) est une structure cloisonnee (16-I, 16-S) de renfort. 2. Ensemble selon la revendication 1, caracterise en ce que la structure cloisonnee de renfort comporte deux panneaux globalement paralleles (16-I, 16-S) qui sont relies entre eux par une serie de cloisons (19, 32, 34), notamment disposees selon un agencement du type 0 nid d'abeilles ». 3. Ensemble selon la revendication 2, caracterise en ce la structure cloisonnee (16-I, 16-S) de renfort comporte au moins un panneau ondule comportant des nervures (19) dont les flancs constituent une serie de cloisons. 4. Ensemble selon l'une des revendications 2 ou 3, caracterise en ce que les cloisons sont d'orientation longitudinale. 5. Ensemble selon l'une quelconque des revendications precedentes, caracterise en ce que le trongon de plancher arriere 16 est realise en tole soudee. 6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que le trongon de plancher arriere est realise en aluminium avec des alveoles, notamment disposees selon un agencement de type 0 nid d'abeilles », 7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que le trongon de plancher arriere est realise en matiere plastique moulee et/ou collee. 12 8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 a 4, caracterise en ce que le trongon de plancher arriere est une structure composite en differents materiaux. 9. Ensemble selon la revendication 2, caracterise en ce 5 que au moins un panneau (16-S) de la structure cloisonnee de renfort est relie aux deux longerons lateraux arriere (14-G, 14-D). 10. Ensemble selon la revendication 9, caracterise en ce que chaque longeron lateral arriere (14-G, 14-D) comporte une face longitudinale ouverte qui est fermee par une portion dudit au 10 moins un panneau (16-S). 11. Ensemble selon la revendication 2, caracterise en ce qu'il comporte une traverse avant (25), et en ce qu'au moins un panneau (16-I) de la structure cloisonnee de renfort se prolonge vers ('avant par une portion (36) inclinee par rapport au plan du 15 panneau en passant par dessus ou par dessous la traverse avant (25).