Brevet FR3090555A1 — publié le 20200626

Description Titre de l'invention : Véhicule automobile avec pied central renforcé en sa partie inférieure et procédé d'assemblage d'un tel véhicule [0001] L'invention concerne un véhicule automobile comprenant un pied central renforcé en sa partie inférieure. [0002] Le pied central d'un véhicule automobile va définir avec le longeron de bas de caisse, le brancard avant de pavillon et le pied avant, une ouverture avant dans la structure du véhicule qui permet à un utilisateur de pénétrer dans l'habitacle. Cette ouverture est généralement fermée par une porte latérale avant. Le pied central comprend en général deux éléments principaux : un renfort de pied central orienté vers l'extérieur du véhicule et une doublure de pied central orientée vers l'intérieur du véhicule, côté habitacle. [0003] Lc pied central est généralement fixé en partie supérieure du longeron. H est connu d'utiliser la partie inférieure de la doublure de pied central afin de renforcer le longeron. A cet effet, il est connu des doublures de pied central dont la partie inférieure plonge dans le longeron. Cette configuration permet d'améliorer la rigidité des longerons notamment à l'égard des chocs latéraux. Néanmoins une telle configuration alourdit le véhicule par l'utilisation dc profilés de taille importante. [0004] Pour répondre aux contraintes écologiques, sécuritaires et économiques actuelles, il est nécessaire de trouver des compromis entre des exigences parfois contraires. Ainsi, une réduction de la masse globale des véhicules est recherchée de manière à diminuer les émissions de gaz carbonique. Il serait donc intéressant de pouvoir limiter en taille certains profilés comme la doublure de pied central qui n'a pas nécessairement vocation à s'étendre jusqu'au longeron. Néanmoins, cela ne doit pas se faire au détriment dela sécurité offerte par le véhicule et en particulier cela ne doit pas affecter la résistance qu'il peut offrir en cas dc choc latéral. Or il a été constaté que lorsque la doublure de pied ne s'étend pas jusqu'au longeron, le pied central risquait de ne pas montrer, dans sa partie inférieure, une tenue aux chocs suffisante pour satisfaire aux exigences sécuritaires. Unc solution reste donc à trouver pour limiter la masse globale des véhicules tout en garantissant la sécurité des utilisateurs de ce véhicule. [0005] Le document EP 2 091 805 décrit une structure de pied milieu renforcée en son milieu de manière à éviter sa rupture à cet endroit lors d'un choc latéral. Cela permet d'éviter la déformation du pied milieu et son intrusion dans l'habitacle du véhicule. Le pied milieu comprend une doublure qui est assemblée à un renfort de pied milieu avec entre les deux et dans une zone centrale, un renfort choc de pied milieu. Le renfort choc de pied milieu permet d'augmenter localement l'épaisseur du pied milieu et par 2 conséquent, son moment d'inertie et sa résistance. Le risque de flexion du pied milieu lors d'un choc latéral est ainsi réduit. Cet enseignement est intéressant mais ne résout pas la problématique de fissuration et/ou de rupture qui peut être présente à la hase du pied central, dans sa partie inférieure, notamment dans la zone avoisinant la partie supérieure du longeron sur laquelle le pied central est fixé. Par ailleurs, l'ajout d'un profilé en tôle supplémentaire à titre de renfort ne répond pas à la problématique de diminution de la niasse globale du véhicule. [0006] L'invention a pour objectif d'apporter une réponse aux problèmes rencontrés dans l'art antérieur. L'invention a ainsi pour objectif de proposer une architecture de véhicule permettant à la fois de limiter la masse du véhicule tout en garantissant une tenue mécanique suffisante pour répondre aux contraintes sécuritaires en cas de choc latéral. [0007] A cet effet, et selon un premier aspect, l'invention concerne un véhicule automobile comprenant : - au moins un longeron de bas de caisse formé par deux emboutis longitudinaux fixés entre eux au moyen de deux feuillures longitudinales de jonction ; - au moins un pied central fixé en partie supérieure dudit longeron, ledit pied central comprenant un renfort de pied central et une doublure de pied central montrant une extrémité inférieure ; - au moins une doublure inférieure de pied central s'étendant à l'intérieur du longeron de bas de caisse, ladite doublure inférieure de pied central s'étendant au-delà des feuillures de jonction du longeron ; le véhicule est remarquable en ce que l'extrémité inférieure de la doublure de pied central montre au moins une oreille s'étendant en direction du longeron et formant au moins une zone de chevauchement avec à la fois la doublure inférieure de pied central et le renfort de pied central, et en ce que ladite doublure de pied central est fixée à la fois à la doublure inférieure de pied central et au renfort de pied central au niveau de la ou d'au moins une des zones de chevauchement. [0008] Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donné, l'invention propose de conserver d'une part la doublure inférieure de pied central qui va renforcer le longeron et améliorer sa tenue aux chocs latéraux, et d'autre part un recouvrement du renfort de pied central selon toute sa hauteur soit par la doublure de pied central soit par la doublure inférieure de pied central, les deux se rejoignant au niveau de la zone de chevauchement. Cela permet donc de satisfaire aux exigences sécuritaires de tenue aux chocs latéraux. [0009] Néanmoins, le renfort de pied central n'est pas recouvert par la doublure de pied central selon toute sa largeur puisque la zone de recouvrement se fait au niveau d'au moins une oreille s'étendant depuis l'extrémité inférieure de la doublure de pied 3 central et montrant donc une largeur inférieure à la largeur du corps de ladite doublure. L'invention permet donc un enlèvement de matière par rapport à une doublure de pied central dépourvue de telles oreilles, et donc un allègement de la masse globale du véhicule. [0010] Dans un mode de réalisation préféré, ladite doublure de pied central est fixée à la fois à la doublure inférieure de pied central et au renfort de pied central par soudage ou par rivetage ou par clinchagc ; de préférence par soudage. [0011] Préférentiellement, ladite doublure de pied central est fixée à la fois à la doublure in- férieure de pied central et au renfort de pied central par soudage et le soudage est un soudage électrique par résistance de sorte à former au moins un point de soudure électrique reliant ensemble trois épaisseurs de tôle ; le renfort de pied central, la doublure de pied central et la doublure inférieure de pied central formant chacun une des épaisseurs de tôle. [0012] Avantageusement, la doublure de pied central est en outre fixée audit renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement ; de préférence, par au moins un point d'assemblage qui est un point de soudure. [0013] De manière complémentaire ou alternative, la doublure inférieure de pied central est en outre fixée audit renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement ; de préférence, par au moins un point d'assemblage qui est un point de soudure. [0014] Selon une caractéristique de l'invention, la doublure de pied central montrant un corps avec une largeur donnée au niveau de son extrémité inférieure, le véhicule est remarquable en ce que la ou les oreilles s'étendant depuis ladite extrémité inférieure montrent une largeur inférieure ou égale à 40 % de la largeur de l'extrémité inférieure du corps de la doublure de pied central, de préférence inférieure ou égale à 30 %, plus préférentiellement inférieure ou égale à 20 %, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 %. [0015] C'est cette différence de largeur qui permet à l'invention d'alléger le véhicule. Lorsque la doublure de pied central comprend deux oreilles espacées, un ajour est créé entre lesdites oreilles. [0016] De manière avantageuse, la doublure de pied central comprenant deux bords latéraux, le véhicule est remarquable en ce que la ou lesdites oreilles sont agencées latéralement de sorte à se placer en continuité du ou des bords latéraux de ladite doublure de pied central et/ou en ce que la doublure de pied central comprend deux oreilles. [0017] Selon une mise en oeuvre de l'invention, la doublure inférieure de pied central s'étend au-delà des feuillures de jonction du longeron par au moins une extension et au moins une zone de chevauchement est agencée au niveau de la ou d'une desdites ex- tensions. De préférence, la doublure inférieure de pied central comprend deux ex- tensions disposées espacées l'une de l'autre chacune formant une zone de chevauchement avec une oreille de la doublure de pied central. [0018] Cette configuration est avantageuse en cc que l'enlèvement de matière se fait également au niveau de la doublure inférieure. [0019] Aussi, selon une caractéristique de l'invention, la doublure inférieure de pied central montrant un corps avec une largeur donnée au niveau de son extrémité supérieure, le véhicule est remarquable en cc que la ou les extensions s'étendant depuis ladite extrémité supérieure montrent une largeur inférieure ou égale à 40 % de la largeur de l'extrémité supérieure du corps de la doublure inférieure de pied central, de préférence inférieure ou égale à 30 %, plus préférentiellement inférieure ou égale à 20 %, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 %. [0020] Idéalement, le véhicule comprenant en outre au moins un côté d'habitacle, le véhicule est remarquable en cc que le côté d'habitacle est fixé à la fois à la doublure inférieure de pied central et au renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement ; etiou en cc que le côté d'habitacle est fixé à la fois à la doublure de pied central et au renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement. [0021] Avantageusement, dans au moins une zone de chevauchement, la doublure inférieure de pied central est disposée intercalée entre le renfort de pied central et la doublure de pied central. [0022] Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un procédé d'assemblage d'un véhicule automobile selon le premier aspect, le véhicule comprenant : - au moins un longeron de bas de caisse formé par deux emboutis longitudinaux fixés entre eux au moyen de deux feuillures longitudinales de jonction ; - au moins un pied central fixé en partie supérieure dudit longeron, ledit pied central comprenant un renfort de pied central et une doublure de pied central montrant une extrémité inférieure ; - au moins une doublure inférieure de pied central s'étendant à l'intérieur du longeron de bas de caisse, ladite doublure inférieure de pied central s'étendant au-delà des feuillures de jonction du longeron ; le procédé étant remarquable en ce que l'extrémité inférieure de la doublure de pied central montre au moins une oreille s'étendant en direction du longeron et formant au moins une zone de chevauchement avec à la fois la doublure inférieure de pied central et le renfort de pied central, et en ce que le procédé comprend une étape de fixation de ladite doublure de pied central à la fois à la doublure inférieure de pied central et au renfort de pied central au niveau de la ou d'au moins une des zones de chevauchement. [0023] Dc préférence, ladite étape de fixation est réalisée par soudage de sorte à former au moins un point de soudure reliant ensemble trois épaisseurs de tôle ; le renfort de pied central, la doublure de pied central et la doublure inférieure de pied central formant chacun une des épaisseurs de tôle. [0024] Dc préférence encore, le soudage est un soudage électrique par résistance. [0025] L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence à la planche de dessin annexée sur laquelle : [0026] [fig.1] La figure 1 représente l'agencement de la doublure de pied central, du renfort de pied central et de la doublure inférieure de pied central en partie basse du pied central, conformément à l'invention. [0027] Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure et n'est pas limitatif en ce qu'il autorise la présence d'autres éléments ou pièces dans le véhicule auquel il se rapporte, ou d'autres étapes dans le procédé auquel il fait référence. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même les termes « inférieure » et « supérieure » s'entendront par rapport à l'orientation générale du véhicule. « Inférieure » désignera une proximité au sol plus importante que « supérieure » selon l'axe vertical. Les différents éléments formant le pied central étant des profilés agencés verticalement sur le côté latéral du véhicule, leur longueur est prise selon la hauteur du véhicule et leur largeur est mesurée selon la direction longitudinale du véhicule. [0028] Dans la présente description, le véhicule et le procédé d'assemblage du véhicule seront décrits conjointement. [0029] On se référera à la figure 1, montrant la partie basse d'un pied central d'un véhicule automobile selon l'invention. Le véhicule comprend : - au moins un longeron 1 de bas de caisse formé par deux emboutis longitudinaux fixés entre eux au moyen de deux feuillures longitudinales de jonction ; - au moins un pied central fixé en partie supérieure dudit longeron 1, ledit pied central comprenant un renfort 3 de pied central et une doublure 5 de pied central montrant une extrémité inférieure ; - au moins une doublure inférieure 7 de pied central s'étendant à l'intérieur du longeron 1 de bas de caisse, ladite doublure inférieure 7 de pied central s'étendant au-delà des feuillures de jonction du longeron 1. [0030] Selon l'invention, l'extrémité inférieure de la doublure 5 de pied central montre au moins une oreille 9 s'étendant en direction du longeron 1 et formant au moins une zone de chevauchement 11 avec à la fois la doublure inférieure 7 de pied central et le renfort 3 de pied central. Ainsi selon l'invention, ladite doublure 5 de pied central est fixée à la 6 fois à la doublure inférieure 7 de pied central et au renfort 3 de pied central au niveau de la ou d'au moins une des zones de chevauchement 11. [0031] Dans le mode de réalisation préféré illustré sur la figure 1, on peut voir que la doublure 5 de pied central comprend deux bords latéraux et que la ou lesdites oreilles 9 sont préférentiellement agencées latéralement de sorte à se placer en continuité du ou des bords latéraux. De préférence également, la doublure 5 de pied central comprend deux oreilles 9. Lesdites oreilles 9 sont disposées espacées l'une de l'autre, chacune étant disposée au niveau d'un des bords latéraux. La ou les oreilles 9 forment une ou des parties saillantes s'étendant depuis l'extrémité inférieure de la doublure 5 de pied central. Elles ont donc par définition, une largeur inférieure à celle de l'extrémité inférieure du corps de la doublure 5 de pied central. [0032] Ainsi, idéalement la ou chaque oreille 9 montre une largeur inférieure ou égale à 40 % de la largeur de l'extrémité inférieure du corps de la doublure 5 de pied central, de préférence inférieure ou égale à 30 %, plus préférentiellement inférieure ou égale à 20 %, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 %. [0033] Ceci permet de ménager un ajour entre lesdites oreilles 9 et donc d'alléger le véhicule. Le renfort 3 de pied central montre avantageusement un relief de rigidification en partie basse, formant un embouti. Le renfort 3 de pied central présente ainsi au moins une feuillure latérale 13 en bordure dudit embouti. Avantageusement, la ou les zones de chevauchement 11 sont disposées au niveau d'une ou de ces feuillures latérales 13. L'embouti du renfort 3 de pied central peut présenter par ailleurs des ajours pour la fixation d'autres éléments du véhicule. L'absence de recouvrement dudit renfort 3 de pied central par la doublure 5 de pied central facilite leur fixation en autorisant une tolérance de positionnement entre le renfort 3 de pied central et la doublure 5 de pied central. [0034] Selon l'invention, la ou les oreilles 9 s'étendent en direction du longeron 1 et montrent une longueur suffisante pour rejoindre et recouvrir partiellement la partie de la doublure inférieure 7 de pied central s'étendant au-delà des feuillures de jonction du longeron 1. [0035] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention la doublure inférieure 7 montre au niveau de son extrémité supérieure une configuration similaire. Ainsi, de préférence, la doublure inférieure 7 de pied central s'étend au-delà des feuillures de jonction du longeron 1 par au moins une extension 15 ; idéalement, par deux extensions 15 disposées espacées l'une de l'autre. La zone de chevauchement 11 est alors agencée au niveau de la ou d'une desdites extensions 15. L'extrémité inférieure de le ou d'au moins une oreille 9, se superpose à l'extrémité supérieure de la ou d'au moins une extension 15 au niveau d'au moins une zone de chevauchement 11. [0036] On aura compris que la ou les extensions 15 de la doublure inférieure 7 de pied 7 central montrent une largeur inférieure à celle de l'extrémité supérieure de la doublure inférieure 7 de pied central de laquelle elles s'étendent. La largeur de la ou des extensions 15 n'est pas forcément constante sur toute leur longueur. Néanmoins, leur largeur telle que mesurée à leur extrémité supérieure est inférieure à celle de l'extrémité supérieure de la doublure inférieure 7 de pied central. [0037] Par exemple, la ou les extensions 15 montrent une largeur inférieure ou égale à 40 % de la largeur de l'extrémité supérieure du corps dc la doublure inférieure 7 de pied central, de préférence inférieure ou égale à 30 %, plus préférentiellement inférieure ou égale à 20 %, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 10 %. [0038] Selon l'invention, il possible que la largeur dc la ou des extensions 15 soit égale à celle de la ou des oreilles 9 au niveau de la ou des zones de chevauchement 11. De préférence, la largeur de la ou des extensions 15 est supérieure à celle de la ou des oreilles 9 au niveau dc la ou des zones de chevauchement 11, comme illustré sur la figure 1. [0039] Avantageusement, dans au moins une zone de chevauchement 11, la doublure in- férieure 7 dc pied central est disposée intercalée entre le renfort 3 de pied central et la doublure 5 dc pied central. Cette configuration est idéale lorsque la largeur de la ou des extensions 15 est supérieure à celle dc la ou des oreilles 9. [0040] Dans un mode de réalisation préféré, ladite doublure 5 de pied central est fixée à la fois à la doublure inférieure 7 de pied central et au renfort de pied 3 central par soudage ou par rivetage ou par clinchage. L'homme du métier pourra préférer une fixation par soudage qui combine à la fois une résistance élevée et n'ajoute pas de poids. Le soudage peut être un soudage électrique par résistance ou un soudage par faisceaux à haute énergie. [0041] Les méthodes de soudage électrique par résistance et de soudage par faisceaux à haute énergie sont bien connues de l'homme du métier et ne seront pas décrites plus avant dans la présente description. [0042] Le soudage électrique par résistance est préférentiellement un soudage par points. [0043] Préférentiellement, le soudage par faisceaux à haute énergie est choisi parmi un soudage laser, un soudage par faisceau d'électrons ou un soudage par bombardement électronique. De préférence, le soudage par faisceaux à haute énergie est un soudage laser. Le laser peut être utilisé en mode continu ou en mode pulsé. De préférence encore, le soudage par faisceaux à haute énergie est un soudage sans apport de matière, c'est-à-dire sans apport de métal. [0044] La ou les zones de chevauchement 11 ont donc une surface suffisante pour accueillir au moins un point de soudure [0045] Préférentiellement, ladite doublure 5 de pied central est fixée à la fois à la doublure inférieure 7 de pied central et au renfort 3 de pied central par soudage et le soudage est 8 un soudage électrique par résistance de sorte à former au moins un point de soudure électrique reliant ensemble trois épaisseurs de tôle ; le renfort 3 de pied central, la doublure 5 de pied central et la doublure inférieure 7 de pied central formant chacun une des épaisseurs de tôle. [0046] L'homme du métier pourra envisager de fixer les différents éléments entre eux, par des points d'assemblage ou des moyens d'assemblage supplémentaires situés en dehors de la ou des zones de chevauchement 11. Les différents éléments (3, 5, 7) seront alors fixés deux à deux et non plus les trois ensemble par un même point ou moyen d'assemblage. [0047] Ainsi, préférentiellement, la doublure 5 de pied central est en outre fixée audit renfort 3 de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement 11 ; de préférence, par au moins un point d'assemblage qui est un point de soudure. [0048] De manière complémentaire ou alternative, la doublure inférieure 7 de pied central est en outre fixée audit renfort 3 de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement 11; de préférence, par au moins un point d'assemblage qui est un point de soudure. [0049] Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la structure du pied central telle que définie par le renfort 3 de pied central et la doublure 5 de pied central ; lorsqu'elle est associée à la doublure inférieure 7 de pied central, ne comprend que deux épaisseurs de tôle au maximum dans les zones autres que les zones de chevauchement 11. Il est donc possible d'utiliser les zones en dehors des zones de chevauchement 11, pour la fixation, par exemple par soudage, d'autres éléments. [0050] Selon un mode de réalisation non-représenté, le véhicule comprenant en outre au moins un côté d'habitacle, ledit côté d'habitacle est fixé à la fois à la doublure inférieure de pied central et au renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement. De manière complémentaire ou alternative, le côté d'habitacle est fixé à la fois à la doublure de pied central et au renfort de pied central par au moins un moyen d'assemblage ou un point d'assemblage situé hors de ladite ou desdites zones de chevauchement. 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]