Brevet FR3094331A1 — publié le 20201002

Description Titre de l'invention : Pièce de jonction entre un longeron intérieur, un longeronnet avant et le rebord supérieur arrière d'une planche à talon. Domaine technique 100011 La présente invention concerne d'une manière générale la structure de caisse d'un véhicule automobile. 100021 Elle vise en particulier la zone de liaison entre un longeron intérieur arrière s'étendant sous l'un des côtés d'habitacle de la structure de caisse, un longeronnet avant s'étendant à l'arrière d'un tel longeron intérieur, et le rebord supérieur arrière de la planche à talon s'étendant sur toute la largeur de l'habitacle en reliant le plancher avant au plancher d'assise. Technique antérieure [0003] [fig.1] illustre une vue de dessous d'une partie latérale d'une structure arrière de caisse, conforme à celle divulguée dans la demande de brevet française FR 2 943 610 AL [0004] Cette portion latérale de structure comprend un longeron intérieur arrière 2 s'étendant sous la zone arrière de l'habitacle et étant prolongé vers l'arrière par un longeron complémentaire ou auxiliaire 3, 4 destiné à soutenir le plancher de charge ainsi que la traverse de pare-chocs et couramment désigné sous le terme longeronnet. [0005] Un tel longeronnet est constitué généralement en deux parties, à savoir, un lon- geronnet avant 3 formant un coude juste en amont du passage de roue 5 et longeant ensuite longitudinalement ce passage de roue, et un longeronnet arrière 4 prolongeant ce longeronnet avant jusqu'à la traverse de pare-chocs non représentée sur cette figure. [0006] Le plancher d'assise 6 est relié au plancher avant (non visible sur la figure) par une planche à talon 7 sensiblement verticale et s'étendant sur toute la largeur de l'habitacle du véhicule, au niveau de la jonction entre le longeron intérieur arrière 2 et le longeronnet avant 3. [0007] Tel qu'illustré sur cette figure 1, une pièce de jonction 8 assure la liaison entre le longeron intérieur arrière 2, l'extrémité avant du longeronnet avant 3 et le rebord supérieur arrière 7A de la planche à talon 7 de sorte à former unc entretoise améliorant la résistance mécanique aux chocs dc cette partie arrière dc la structure de caisse. [0008] En cas de choc latéral, une grande partie des efforts transitent par la planche à talon et la présence dc cette pièce de jonction ne suffit pas toujours à éviter les déformations de cette planche à talon, notamment les tronçons latéraux de son rebord supérieur arrière généralement inclinés vers le bas afin dc suivre le profil dc la portion 2 d'extrémité avant du plancher d'assise rejoignant les longerons intérieurs arrière pour faciliter l'accès aux places arrière. Exposé de l'invention [0009] La présente invention vise donc à améliorer la situation. [0010] Elle propose à cet effet une pièce de jonction en tôle entre un longeron intérieur arrière, un longeronnet avant et le rebord supérieur arrière de la planche à talon d'une structure de caisse d'un véhicule automobile, ladite pièce de jonction comportant une paroi inférieure et une paroi latérale intérieure destinées à être fixées chacune sur ledit longeron intérieur arrière et/ou sur ledit longeronnet avant ; caractérisée en ce qu'elle comporte également une patte de soutènement prenant racine depuis le sommet de ladite paroi latérale intérieure et s'étendant transversalement du côté interne en s'inclinant vers le haut, ladite patte étant destinée à être fixée sur un tronçon latéral incliné correspondant dudit rebord supérieur arrière de la planche à talon. [0011] La présence de cette patte de soutènement permet d'aider le tronçon latéral incliné du rebord supérieur arrière de la planche à talon à supporter les efforts de compression engendrés lors d'un choc latéral, de sorte à préserver l'angle d'inclinaison de cc tronçon latéral et éviter que ce dernier ne s'écrase vers le bas. [0012] Selon des caractéristiques préférées de la pièce de jonction selon l'invention, prises seules ou en combinaison : ladite patte de soutènement comprend une nervure de renfort s'étendant transversalement sur la majeure partie de sa longueur ; ladite nervure présente une section en U dont la base forme la face inférieure et dont la hauteur des deux branches latérales diminue progressivement entre son extrémité proximale rattachée à ladite paroi latérale intérieure et son extrémité distalc ; ladite nervure de renfort est réalisée par emboutissage à chaud ; ladite pièce de jonction comporte un bossage ménagé sur ladite paroi latérale intérieure et conformé pour épouser sensiblement le profil d'une surface incurvée de ladite planche à talon ; ladite pièce de jonction est réalisée en acier de type 22M nB5 ; ladite pièce de jonction présente une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm ; ladite paroi latérale intérieure comprend un tronçon avant s'étendant dans un plan longitudinal vertical et destiné à être fixé à la paroi latérale dudit longeron intérieur arrière ; et/ou ladite paroi latérale intérieure comprend un tronçon arrière s'étendant en biais vers l'arrière en direction du côté interne et dont le bord arrière est fixé à la portion d'extrémité avant de la paroi latérale dudit longeronnet avant. 3 100131 L'invention vise également sous un deuxième objet une structure de caisse d'un véhicule automobile comportant un longeron intérieur arrière, un longeronnet avant et une planche à talon comprenant un rebord supérieur arrière doté de deux tronçons latéraux inclinés vers le bas, caractérisée en ce qu'elle comporte une telle pièce de jonction dont la paroi inférieure et la paroi latérale intérieure sont chacune fixées sur ledit longeron intérieur arrière et/ou sur ledit longeronnet avant, et dont ladite patte de soutènement est fixée sur un dit. tronçon latéral incliné correspondant dudit rebord supérieur arrière de la planche à talon. Brève description des dessins [0014] L'exposé de l'invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d'un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : [0015] [fig.2] représente une vue de dessous, en perspective, d'une partie latérale d'une structure arrière de caisse de véhicule automobile selon l'invention intégrant une pièce de jonction assurant la liaison entre le longeronnet avant, le longeron intérieur et le rebord supérieur arrière de la planche à talon ; [0016] [fig.3] est une vue en coupe selon un plan vertical transversal prise au niveau de la pièce de jonction selon l'invention ; et [0017] [fig.41 représente une vue en perspective de la pièce de jonction seule. Description détaillée 100181 On définit sur les ligures un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendi- culaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, parallèle à l'axe longitudinal du véhicule, - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal. 100191 La figure 2 représente une vue partielle de dessous d'une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant un cadre de châssis 10 supportant le plancher de charge 11 délimitant en partie basse le compartiment à hagages et le plancher d'assise 12 portant les sièges arrière (également nommés « sièges de rang 2 »). 100201 Dans la description qui va suivre et par convention, les termes « avant » et « arrière » seront utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre selon la direction générale de déplacement du véhicule. [0021] Les ternies « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence à l'axe longitudinal du véhicule. L'élément le plus proche de cet axe sera ainsi qualifié d'interne par opposition à l'autre élément plus éloigné de cc même axe qui sera quant à lui qualifié d'externe. [0022] Ce cadre de châssis 10 est constitué de manière classique par l'assemblage de pièces longitudinales et transversales en tôle pliée et assemblées les unes aux autres par soudure électrique. [0023] Les pièces longitudinales comprennent notamment deux longerons intérieurs s'étendant de part et d'autre du plancher d'assise 12 et du plancher avant 13, ainsi que deux longeronnets s'étendant de part et d'autre de la partie arrière du plancher et notamment au niveau du plancher de charge 11 (seuls le longeron intérieur et le longeronnet situés du côté gauche du véhicule étant visibles sur la figure 2, ceux situés du côté droit leur étant symétriquement identiques). [0024] Chaque longeron intérieur comprend trois parties, à savoir un longeron intérieur arrière 14, un longeron intérieur central 15, et un longeron intérieur avant (non visible sur les figures) s'étendant successivement dans le prolongement les uns des autres. [0025] Chaque longeronnet comprend quant à lui deux parties, à savoir, un longeronnet avant 16 formant un coude juste en amont du passage de roue et longeant ensuite longitudinalement ce passage de roue 17, et un longeronnet arrière (non visible sur les figures) prolongeant ce longeronnet avant 16 jusqu'à la traverse de pare-chocs (également non visible). [0026] Les pièces transversales comprennent une traverse d'assise (ou arrière) 18 s'étendant entre les portions avant des deux longeronnets avant 16 au niveau de la frontière entre le plancher de charge 11 et le plancher d'assise 12, ainsi qu'une planche à talon 20 s'étendant entre les longerons intérieurs arrière 14 et faisant la jonction entre le plancher avant 13 et le plancher d'assise 12 situé à un niveau plus élevé que ce plancher avant 13. [0027] Le plancher d'assise 12 comprend une partie principale centrale 12A formant une pente inclinée vers le bas en direction de l'arrière du véhicule, de sorte à éviter le phénomène de « sous-marinage » des passagers arrière en cas de choc avant. [0028] Les parties latérales 12B de ce plancher d'assise 12 forment un dénivelé, à partir de cette partie centrale 12A jusqu'aux longerons intérieurs arrière 14 qu'elles rejoignent, de sorte à faciliter l'accès aux places arrière. [0029] La planche à talon 20 comporte une paroi principale 21 sensiblement verticale s'étendant entre le plancher avant 13 et le plancher d'assise 12, un rebord inférieur avant 22 fixé par des points de soudure électrique à la portion d'extrémité arrière du plancher avant 13, ainsi qu'un rebord supérieur arrière 23 fixé par des points de soudure électrique à la portion d'extrémité avant du plancher d'assise 12. [0030] De manière à suivre le profil de cette portion d'extrémité avant du plancher d'assise 12, le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20 comprend : un tronçon central 23A sensiblement horizontal, courant le long de la portion d'extrémité avant de la partie principale centrale 12A ; et deux tronçons latéraux 23B s'inclinant vers le bas, et courant le long des portions d'extrémité avant des parties latérales 12B. [0031] Tel qu'illustré sur les figures 2 et 3, la structure arrière de caisse comprend également deux pièces de jonction 30 assurant chacune la liaison entre un longeron intérieur arrière 14, l'extrémité avant d'un longeronnet avant 16, et le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20, de sorte à constituer une entretoise apte à absorber une partie de l'énergie cinétique transmise à la structure arrière de caisse en cas de choc arrière ou latéral. [0032] Ces pièces de jonction 30 sont réalisées à partir d'une tôle d'acier emboutissable à chaud (par exemple, de type 22MnB5) présentant une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm, et étant recouverte d'un revêtement anticorrosion (par exemple en alliage d'aluminium-silicium). [0033] Représentée seule sur la figure 4, chaque pièce de jonction 30 comporte une paroi in- férieure horizontale 31 globalement en forme de triangle rectangle, dont le bord latéral externe est fixé par des points de soudure électrique à la paroi inférieure 14A du longeron intérieur amère 14 (voir figure 3), et dont le bord arrière est fixé par des points de soudure électrique à la portion d'extrémité avant de la paroi inférieure 16A du longeronnet avant 16. [0034] Chaque pièce de jonction 30 comporte également une paroi latérale intérieure 32 s'étendant verticalement et perpendiculairement à la paroi inférieure 31 depuis son bord interne constituant l'hypoténuse du triangle. [0035] Cette paroi latérale intérieure 32 comprend un tronçon avant 32A s'étendant dans un plan longitudinal vertical et fixé par des points de soudure électrique à la paroi latérale 14B du longeron intérieur arrière 14, ainsi qu'un tronçon arrière 32B s'étendant en biais vers l'arrière en direction du côté interne et dont le bord arrière est fixé par des points de soudure électrique à la portion d'extrémité avant de la paroi latérale 16B du longeronnet avant 16. [0036] Tel qu'illustré sur la figure 4, un orifice circulaire 33 est ménagé dans le tronçon avant 32A de sorte à permettre l'introduction à l'intérieur de la pièce de jonction 30 d'une tête de soudage, cet orifice 33 étant ensuite bouché par un obturateur non représenté de sorte à préserver l'étanchéité de l'habitacle. [0037] Le tronçon arrière 32B présente un rebord supérieur 34 fixé par des points de soudure électrique à la portion d'extrémité avant du rebord supérieur 16C de la paroi latérale 6 16B du longcronnet avant 16 (voir figure 3). [0038] Tel qu'illustré par la figure 3, chaque pièce de jonction 30 et la paroi latérale 14B d'un longeron intérieur arrière 14 délimitent un caisson creux permettant d'absorber une partie de l'énergie cinétique en cas de choc latéral et de la diffuser sur les pièces environnantes. [0039] Chacune des pièces de jonction 30 comporte également une patte de soutènement 35 prenant racine depuis le sommet du tronçon arrière 32B de la paroi latérale intérieure 32 et s'étendant transversalement du côté interne en s'inclinant vers le haut. [0040] Fixée sur un tronçon latéral incliné correspondant 23B du rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20 (voir figure 2), cette patte de soutènement 35 permet d'aider le tronçon latéral incliné 23B du rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20 à supporter les efforts de compression engendrés lors d'un choc latéral, de sorte à préserver l'angle d'inclinaison de cc tronçon latéral 23B et éviter que ce dernier ne s'écrase vers le bas. [0041] Afin de renforcer encore la tenue mécanique aux efforts latéraux de ce tronçon latéral incliné 23B et de verrouiller son angle d'inclinaison, la patte de soutènement 35 comprend une nervure de renfort 36 s'étendant transversalement sur la majeure partie de sa longueur. [0042] Réalisée par emboutissage à chaud, cette nervure 36 présente une section en U dont la base forme la face inférieure et dont la hauteur des deux branches latérales diminue progressivement entre son extrémité proximale rattachée au tronçon arrière 32B et son extrémité distale. [0043] La fixation de la patte de soutènement 34 sur un tronçon latéral incliné correspondant 23B est obtenue par des points de soudure électrique réalisés sur tout le pourtour de cette nervure 36. [0044] Chaque pièce de jonction 30 comporte enfin un bossage 37 ménagé sur son tronçon arrière 32B en dessous de la nervure 36 et conformé pour épouser sensiblement le profil de la surface incurvée reliant la paroi principale 21 et le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20, afin de limiter les jeux entre ces éléments et de permettre d'étanchéifier cette zone par une simple pulvérisation d'un produit d'étanchéité. [0045] Selon des variantes de réalisation non représentées, la forme de la patte de sou- tènement et/ou de sa nervure peuvent différer. [0046] D'une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d'exécution à la portée de l'homme du métier. 7 REVENDICATIONS[Revendication 1] Pièce de jonction en tôle entre un longeron intérieur arrière (14), un lon- geronnet avant (16) et le rebord supérieur arrière (23) de la planche à talon (20) d'une structure de caisse d'un véhicule automobile, ladite pièce de jonction comportant une paroi inférieure (31) et une paroi latérale intérieure (32) destinées à être fixées chacune sur ledit longeron intérieur arrière (14) et/ou sur ledit longeronnet avant (16) ; caractérisée en cc qu'elle comporte également une patte de soutènement (35) prenant racine depuis le sommet de ladite paroi latérale intérieure (32) et s'étendant transversalement du côté interne en s'inclinant vers le haut, ladite patte étant destinée à être fixée sur un tronçon latéral incliné correspondant (23B) dudit rebord supérieur wrière (23) de la planche à talon (20). [Revendication 2] Pièce de jonction selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite patte de soutènement (35) comprend une nervure de renfort (36) s'étendant transversalement sur la majeure partie de sa longueur. [Revendication 3] Pièce de jonction selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite nervure (36) présente une section en U dont la base forme la face inférieure et dont la hauteur des deux branches latérales diminue progressivement entre son extrémité proximale rattachée à ladite paroi latérale intérieure (32) et son extrémité distale. [Revendication 4] Pièce de jonction selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite nervure de renfort (36) est réalisée par emboutissage à chaud. [Revendication 5] Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte un bossage (37) ménagé sur ladite paroi latérale intérieure (32) et conformé pour épouser sensiblement le profil d'une surface incurvée de ladite planche à talon (20). [Revendication 6] Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle est réalisée en acier de type 22MnB5. [Revendication 7] Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle présente une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm [Revendication 8] Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que ladite paroi latérale intérieure (32) comprend un tronçon avant (32A) s'étendant dans un plan longitudinal vertical et destiné à être fixé à la paroi latérale (14B) dudit longeron intérieur arrière (14). [Revendication 9] Pièce de jonction selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce 8 [Revendication 10] que ladite paroi latérale intérieure (32) comprend un tronçon arrière (32B) s'étendant en biais vers l'arrière en direction du côté interne et dont le bord arrière est fixé à la portion d'extrémité avant de la paroi latérale (16B) dudit longcronnet avant (16). Structure de caisse d'un véhicule automobile comportant un longeron intérieur arrière (14), un longeronnet avant (16) et une planche à talon (20) comprenant un rebord supérieur arrière (23) doté de deux tronçons latéraux (23B) inclinés vers le bas, caractérisée en cc qu'elle comporte une pièce de jonction (30) selon l'une des revendications 1 à 9 dont la paroi inférieure (31) et la paroi latérale intérieure (32) sont chacune fixées sur ledit longeron intérieur arrière (14) et/ou sur ledit longeronnet avant (16), et dont ladite patte de soutènement (35) est fixée sur un dit tronçon latéral incliné correspondant (23B) dudit rebord supérieur arrière (23) de la planche à talon (20).