Brevet FR3092074A1 — publié le 20200731

Description Titre de l'invention : STRUCTURE ARRIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPEE D'UN ELEMENT DE RENFORT ET DE SUPPORT [pool] L'invention a pour objet une structure arrière de véhicule automobile équipée d'un élément de renfort et de support, l'élément de renfort et de support correspondant, ainsi qu'un véhicule équipé de la structure arrière. [0002] De plus en plus de véhicules automobiles sont équipés de planchers en matériau polymère afin de réduire la masse du véhicule. Par ailleurs, les volumes sous caisse sont également de plus en plus utilisés, par exemple, mais pas uniquement, dans les véhicules à propulsion hybride dans lesquels les espaces habituellement utilisés pour certains éléments tels que réservoir de carburant, réservoir d'urée ou autre sont occupés par les batteries. Les planchers en matériau polymère doivent ainsi pouvoir résister à des sollicitations mécaniques de plus en plus importantes mais aussi recevoir de plus en plus d'éléments fonctionnels. Il est possible de réaliser des planchers en matériau polymère présentant une bonne résistance mécanique en les renforçant, par exemple, avec des fibres de carbone. Toutefois, de tels planchers sont coûteux à réaliser. [0003] L'invention vise à pallier à tout ou partie de ces inconvénients en proposant un élément de renfort et de support pour plancher de véhicule automobile en matériau polymère et une structure arrière de véhicule automobile comportant un tel élément de renfort et de support. [0004] Un premier objet de l'invention concerne une structure arrière de véhicule au- tomobile comprenant des éléments de structure métalliques, un plancher en matériau polymère fixé aux éléments de structure métalliques, au moins un premier élément fonctionnel situé du côté du plancher opposé aux éléments de structure métallique, ledit au moins un élément fonctionnel étant fixé au plancher en plusieurs points de fixation, et au moins un deuxième élément fonctionnel situé du même côté du plancher que le premier élément fonctionnel. Notamment, ce deuxième élément fonctionnel n'est pas fixé au plancher directement. [0005] Selon l'invention, la structure arrière comprend au moins un élément de renfort et de support appliqué contre le plancher du côté opposé aux éléments de structure métalliques et comportant : au moins une partie de fixation fixée à au moins un élément de structure métallique par au moins un élément de fixation traversant le plancher, au moins une autre partie de fixation s'étendant entre ledit au moins un 2 premier élément fonctionnel et le plancher, ledit au moins un premier élément fonctionnel étant fixé au plancher par au moins un élément de fixation traversant cette autre partie de fixation et le plancher, et au moins une partie de support à laquelle est fixée ledit au moins un deuxième élément fonctionnel. [0006] Un tel agencement permet de renforcer la tenue mécanique du plancher en matériau polymère, l'élément de renfort et de support permettant une transmission des efforts reçus par le plancher aux éléments de structure métalliques de la structure arrière. Autrement dit, l'élément de renfort et de support permet de réduire les sollicitations subies par le plancher en matériau polymère. [0007] Dans un mode de réalisation, l'élément de renfort et de support peut comporter deux parties de fixation fixées chacune à au moins un élément de structure métallique au travers du plancher. Ceci permet d'améliorer la transmission des efforts du plancher vers les éléments de structure métalliques. Ces deux parties de fixation peuvent être fixées à un même élément de structure métallique ou à des éléments de structure métalliques distincts, voire à plusieurs éléments de structure métalliques distincts. [0008] L'invention n'est toutefois pas limitée à ce mode de réalisation, et, selon la confi- guration de la structure arrière, il est possible d'envisager plus que deux parties de fixation à un ou plusieurs éléments de structure métalliques. [0009] Avantageusement, ledit au moins un élément de renfort et de support peut être fixé à un élément de structure métallique en au moins un point de fixation du plancher à cet élément de structure métallique. Ceci permet de limiter le nombre de fixations traversant le plancher, autrement dit de limiter le nombre de perforations du plancher, et ainsi d'améliorer la tenue de ce dernier. Avantageusement, tous les points de fixation de l'élément de renfort et de support aux éléments de structure métallique peuvent correspondre à des points de fixation du plancher aux éléments de structure métallique. [0010] Avantageusement, la structure arrière selon l'invention peut comprendre un autre premier élément fonctionnel tel que déjà défini. Autrement dit, la structure arrière peut comprendre deux premiers éléments fonctionnels distincts situés du côté du plancher opposé aux éléments de structure métallique, et fixés chacun au plancher en plusieurs points de fixation. Dans ce cas, cet autre (ou deuxième) premier élément fonctionnel peut être fixé, en au moins un point de fixation, à un élément de structure métallique au travers du plancher et d'une partie de fixation de l'élément de renfort et de support fixée à un élément de structure métallique. [0011] Avantageusement, la forme de l'élément de renfort et de support peut suivre la forme de la zone du plancher contre laquelle il est appliqué. Ceci permet de limiter l'encombrement résultant de l'ajout de l'élément de renfort et de support. 3 [0012] Avantageusement, l'élément de renfort et de support peut être formé d'une plaque, en particulier d'une plaque métallique, par exemple en acier, notamment d'une unique plaque. L'élément de support et de renfort peut alors être réalisé de manière simple et robuste, par exemple par emboutissage ou autre. [0013] Ledit au moins premier élément fonctionnel peut être choisi parmi un réservoir, notamment un réservoir de liquide, par exemple d'urée, et une structure de support d'un dispositif de retenue de roue de secours. [0014] Ledit deuxième élément fonctionnel peut être un dispositif de connexion de tuyaux d'alimentation, par exemple un relais de circuit de carburant. [0015] L'invention concerne également un élément de renfort et de support pour une structure arrière de véhicule automobile, notamment destiné et adapté pour une structure arrière selon l'invention, cette structure arrière comprenant des éléments de structure métalliques et un plancher en matériau polymère fixé à ces derniers. Cet élément de renfort et de support comprend : au moins une partie de fixation à au moins un élément de structure métallique, au moins une autre partie de fixation au plancher présentant au moins un orifice traversant, et au moins une partie de support équipée d'éléments de fixation. [0016] Un tel élément de renfort et de support peut ainsi intégrer différentes fonctions, ce qui permet de réaliser un assemblage compact. [0017] Avantageusement, cet élément de renfort et de support peut comprendre deux parties de fixation à au moins un élément de structure métallique. [0018] Notamment, l'élément de renfort et de support peut présenter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : il peut être formé d'une plaque, notamment métallique, par exemple en acier, en particulier d'une unique plaque, sa forme peut suivre la forme de la zone du plancher contre laquelle il doit être appliqué et fixé, l'au moins une partie de fixation à au moins un élément métallique peut présenter au moins un orifice traversant, l'au moins une partie de support peut être pourvue d'une ou plusieurs pattes de fixation, optionnellement percées d'un ou plusieurs orifices traversant. [0019] Un autre objet de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant une structure arrière selon l'invention. [0020] L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : [0021] [fig.1] représente une vue de dessous de structure arrière selon un mode de réalisation de l' invention ; [0022] [fig.2] représente une vue similaire à la figure 1, la structure arrière comprenant en outre un élément fonctionnel, ici un réservoir ; [0023] [fig.3] représente une vue partielle de dessous de l'élément de renfort et de support re- présenté figure 1 et d'éléments fonctionnels fixés à celui-ci ; [0024] [fig.4] représente une vue en coupe dc la structure arrière au niveau de sa fixation au deuxième élément fonctionnel ; [0025] [fig.5] représente une vue en coupe dc la structure arrière au niveau de sa fixation à un premier élément fonctionnel, ici un réservoir ; [0026] [fig.6] représente une vue en perspective de l'élément de renfort et de support représenté figure 1. [0027] Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque la structure arrière de véhicule est montée sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l'axe longitudinal (d'avant en arrière), transversal et vertical du véhicule, cc dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité. [0028] La figure 1 représente une structure arrière 10 de véhicule automobile comprenant des éléments de structure métalliques 11, 12, 13, 14, 15, 16 et un plancher en matériau polymère 18 fixé à ces éléments de structure métalliques 11-16. Dans l'exemple représenté, la structure arrière 10 comprend en outre un élément de structure métallique transverse 17 formant une traverse arrière et s'étendant en arrière du plancher. Dans cet exemple, les deux éléments de structure métallique 11, 12 sont des éléments transverses avant 11 et arrière 12 respectivement. Les éléments de structure métallique 13, 14 sont des longerons s'étendant suivant la direction longitudinale du véhicule. Les éléments de structure métalliques 15, 16 sont des longeronnets s'étendant entre les longerons 13, 14 et l'élément transverse 11. Le plancher 18 est disposé sous les éléments de structure métalliques 11-16. Il est fixé à ceux-ci par des vis 20. [0029] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à un agencement particulier des éléments de structure métallique, ni par la forme de ces derniers et/ou leur disposition et leur nombre. [0030] La structure arrière 10 comprend également un élément de renfort et de support 30 qui comporte deux parties de fixation 31, 32 fixées chacune à un élément de structure métallique au travers du plancher 18, une partie de fixation 34 et deux parties de support 36. [0031] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l'élément de renfort et de support 30 est une plaque réalisée d'une seule pièce en acier. Dans cet exemple, cette plaque présente une forme générale en équerre dont les extrémités forment les parties de fixation 31, 32. L'invention n'est toutefois pas limitée à cette forme particulière, d'autres formes pourront être envisagées selon l'emplacement de l'élément de renfort et de support 30 sur le plancher 18. [0032] Dans l'exemple, chaque partie de fixation 31, 32 est percée d'un orifice 31a, 32a res- pectivement pour sa fixation à l'élément de structure métallique 15 au travers du plancher 18. [0033] L'autre partie de fixation 34 est également percée d'un orifice 34a pour la fixation d'un élément fonctionnel au plancher. [0034] Enfin, l'élément de renfort et de support 30 présente deux parties de support 36, disposées ici de part et d'autre d'une portion 35 de l'élément de renfort et de support 30 située entre les parties de fixation 31, 34. Ces parties de support 36 comprennent chacune une patte 37 dont l'extrémité libre est percée d'un orifice 37a. Dans l'exemple, la portion 35 ainsi que les pattes 37 présentent une forme similaire à un oméga (figure 4), la portion 35 étant appliquée contre la surface du plancher 18 lorsque l'élément de renfort et de support 30 est fixé à ce dernier. [0035] Les parties de fixation 31, 32 de l'élément de renfort et de support 30 sont fixées à l'élément de structure métallique 15 au travers du plancher 18 tel que visible plus particulièrement figure 3. Cette fixation est obtenue ici au moyen de vis 20 traversant l'élément de renfort et de support 30 et le plancher 18 et venant prise avec l'élément de structure métallique 15. [0036] Tel que visible plus particulièrement sur les figures 2 à 5, un premier élément fonctionnel 40 représenté partiellement sur les figures 3 et 5, ici un réservoir de liquide, par exemple un réservoir d'urée, est fixé au plancher 18 en plusieurs points de fixation 41, par exemple par des vis. Sur les figures, la référence 41 désigne à la fois les points de fixation et les éléments de fixation de l'élément fonctionnel au plancher. Ces éléments de fixation peuvent être des vis ou rivet, de préférence des vis. En un point de fixation 41, cet élément fonctionnel 40 est fixé au plancher au travers de la partie de fixation 34 de l'élément de renfort et de support 30. Autrement dit, cet élément fonctionnel 40 est fixé au plancher par au moins un élément de fixation 41 (ici un seul) traversant la partie de fixation 34 de l'élément de renfort et de support 30 et le plancher 18. En ce point de fixation, il n'est ainsi pas fixé directement à un élément de structure métallique, l'élément de renfort et de support 30 transmettant toutefois les sollicitations subies par le plancher à l'élément de structure métallique 15 du fait de la fixation de l'élément de renfort et de support 30 à ce dernier au niveau des parties de 6 fixation 31, 32. [0037] Dans l'exemple représenté, on note également la présence d'un élément de renfort 22, appliqué contre le plancher 18 du côté opposé aux éléments de structure métalliques. Cet élément de renfort 22 comporte une partie fixée au travers du plancher à l'élément de structure métallique 12 par une vis 20 et une partie fixée uniquement au plancher 18 en l'un des points de fixation 41 du premier élément fonctionnel 40. Ainsi en cc point de fixation, les efforts subis par le plancher 18 sont transférés à l'élément de structure métallique par le renfort 22. [0038] En outre, un deuxième élément fonctionnel 42 est fixé à l'élément de renfort et de support 30 par ses parties de support 36 via des clips de fixation 43 (représentés figures 3 et 4, la figure 4 ne montrant pas la partie du clip 43 clippée sur le deuxième élément fonctionnel 42) traversant les orifices 37a. Cet élément fonctionnel 42 est ainsi supporté uniquement par l'élément de renfort et de support 30. Il s'agit ainsi d'un élément fonctionnel de relativement faibles dimensions, par exemple ici un relais de circuit carburant. [0039] Enfin, tel que visible figure 3, on notera que l'élément de support et de renfort 30 sert également à fixer un autre élément fonctionnel 44 à l'élément de structure métallique 15 via le plancher 18 via sa partie de fixation 31. Ce troisième élément fonctionnel 44 est par exemple une structure de support d'un dispositif de retenue de roue de secours. Cette structure se présente ici sous la forme d'un cadre 44 à quatre côtés, dont deux côtés 44a, 44b sont visibles partiellement figure 3. On notera que ce troisième élément fonctionnel 44 peut être fixé en deux points de fixation à l'élément de structure métallique 15 via les deux parties de fixation 31, 32 de l'élément de renfort et de support 30. [0040] On comprend ainsi que chacune des parties de fixation de l'élément de renfort et de support 30 de l'invention peut être utilisée : pour fixer un premier élément fonctionnel (40 et/ou 44) au plancher : la partie de fixation correspondante de l'élément de renfort et de support s'étend alors entre le plancher 18 et le premier élément fonctionnel (40 et/ou 44), pour fixer un premier élément fonctionnel (40 et/ou 44) à un élément de structure métallique au travers du plancher : la partie de fixation correspondante de l'élément de renfort et de support s'étend alors entre le plancher et le premier élément fonctionnel, le plancher s'étendant entre l'élément de renfort et de support et l'élément de structure métallique, pour supporter et maintenir un deuxième élément fonctionnel qui n'est pas fixé par ailleurs directement au plancher ni à un élément de structure métallique. [0041] De par sa fixation à l'élément de structure métallique, l'élément de renfort et de 7 support 30 transfère au moins en partie les efforts subis par le plancher à l'élément de structure métallique. [0042] On comprend enfin qu'en choisissant des points de fixation usuels du plancher à un élément de structure métallique pour fixer l'élément de renfort et de support, il n'est pas nécessaire de prévoir des points de fixation supplémentaires pour cet élément de renfort et de support, de sorte que la fixation de ce dernier n'augmente pas le nombre de vis pour la fixation aux éléments de structure métallique. 8 [Revendication 1]