Brevet FR3092075A1 — publié le 20200731

Description Titre de l'invention : STRUCTURE ARRIERE DE VEHICULE AUTOMOBILE EQUIPEE D'UN ELEMENT DE RENFORT [0001] L'invention a pour objet une structure arrière de véhicule automobile équipée d'un élément de renfort, l'élément de renfort 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 peuvent classiquement être occupés par des accessoires, tels qu'une roue de secours ou par un organe fonctionnel, typiquement une transmission arrière dans le cas de véhicules à quatre roues motrices. 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 pour plancher de véhicule automobile en matériau polymère et une structure arrière de véhicule automobile comportant un tel élément de renfort. [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 et au moins un 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. [0005] Selon l'invention, la structure arrière comprend en outre au moins un élément de renfort appliqué contre le plancher du côté opposé aux éléments de structure métalliques et présentant au moins une partie fixée à un élément de structure métallique par un élément de fixation traversant le plancher et, en au moins un point de fixation, ledit au moins un élément fonctionnel est fixé au plancher par un élément de fixation traversant une autre partie de l'élément de renfort s'étendant entre l'élément fonctionnel et le plancher. [0006] Un tel agencement permet de renforcer la tenue mécanique du plancher en matériau polymère, l'élément de renfort permettant une transmission des efforts reçus par le plancher aux éléments de structure métalliques de la structure arrière. Autrement dit, l'élément de renfort permet de réduire les sollicitations subies par le plancher en 2 matériau polymère. [0007] Avantageusement, ledit au moins un élément fonctionnel peut être fixé, en au moins un point de fixation, à un élément de structure métallique par un élément de fixation traversant le plancher. En ces points de fixation, les efforts subis par l'élément fonctionnel sont alors transmis à l'élément de structure métallique directement sans passer par l'élément de renfort. Autrement dit, les efforts générés par l'élément fonctionnel sont alors transmis à l'élément de structure sans passer par le plancher. Ce dernier est de ce fait préservé. [0008] Avantageusement, ledit au moins un élément de renfort 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 aux éléments de structure métallique peuvent correspondre à des points de fixation du plancher aux éléments de structure métallique. [0009] Avantageusement, la forme de l'élément de renfort 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. [0010] Avantageusement, pour davantage de robustesse, l'élément de renfort peut être une pièce métallique, par exemple en acier. [0011] Avantageusement, l'élément de renfort peut être formé d'une unique plaque, notamment métallique, par exemple en acier. L'élément de support peut alors être réalisé de manière simple et robuste, par exemple par emboutissage ou autre. [0012] 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. [0013] L'invention concerne également un élément de renfort 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 comprend au moins une partie de fixation à un élément de structure métallique présentant au moins un orifice traversant et au moins une autre partie de fixation au plancher présentant au moins un orifice traversant. [0014] Avantageusement, l'élément de renfort peut être formé d'une plaque, en particulier une unique plaque, notamment métallique, par exemple en acier, présentant notamment une forme suivant la forme d'une zone dudit plancher contre laquelle il doit être appliqué. [0015] Un autre objet de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant une 3 structure arrière selon l'invention. [0016] L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : [0017] [fig.1] représente une vue de dessous de structure arrière selon un mode de réalisation de l' invention ; [0018] [fig.2] représente une vue similaire à la figure 1, la structure arrière comprenant en outre un élément fonctionnel, ici un réservoir ; [0019] [fig.3] représente une vue en perspective de l'élément de renfort représenté figure 1, [0020] [fig.4] représente une vue en coupe de la structure arrière au niveau de sa fixation à l'élément fonctionnel. [0021] 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, ce dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité. [0022] 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 métalliques 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. [0023] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à un agencement particulier des éléments de structure métalliques, ni par la forme de ces derniers et/ou leur disposition et leur nombre. [0024] La structure arrière 10 comprend en outre un élément fonctionnel 40 situé du côté du plancher 18 opposé aux éléments de structure métalliques. Cet élément fonctionnel 40, un réservoir de liquide dans l'exemple, notamment un réservoir d'urée, est fixé au plancher en plusieurs points de fixation 41, par exemple par des vis, tel que visible figure 2. [0025] La structure arrière 10 comprend également 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 24 fixée à un élément de structure métallique 12 et une partie 26 fixée au plancher 18. Dans l'exemple, cette partie 26 est fixée uniquement au plancher 18. [0026] Tel que visible plus particulièrement sur la figure 4, la partie 24 de l'élément de renfort 22 est fixée à l'élément de structure métallique 12 par un élément de fixation 23 traversant son orifice 24a et le plancher 18. On notera que, dans l'exemple, cet élément de fixation 23 est positionné en un point de fixation usuel du plancher 18 à l'élément de structure métallique 12 : il n'est alors pas nécessaire de modifier cette partie du plancher 18, ni de rajouter de fixation supplémentaire à l'élément de structure métallique. [0027] L'élément fonctionnel 40 est fixé au plancher 18 par un élément de fixation 25 traversant l'orifice 26a de l'autre partie 26 de l'élément de renfort, laquelle s'étend entre l'élément fonctionnel 40 et le plancher 18. [0028] Cet agencement permet de transférer à l'élément de structure métallique 12 les efforts subis par le plancher 18 au niveau du point de fixation de l'élément fonctionnel 40. [0029] Dans le mode de réalisation représenté sur les figures, l'élément de renfort 22 est une plaque réalisée d'une seule pièce en acier, par exemple par emboutissage. Elle présente une forme suivant sensiblement la forme de la zone du plancher contre laquelle elle est appliquée, comme on peut le voir sur la figure 4. Autrement dit, la forme générale de l'élément de renfort 22 est similaire à la forme de la zone du plancher contre laquelle elle est appliquée. [0030] Dans l'exemple représenté, la structure arrière 10 comprend un autre élément de renfort 30, ici présentant une forme générale semblable à une équerre. Cet élément de renfort présente deux parties 31, 32 fixées à l'élément de structure métallique 15 et une partie 34 fixée au plancher 18. Comme pour l'élément de renfort 22, ces fixations sont obtenues par passage de vis au travers d'orifices traversant l'élément de renfort 30. [0031] On comprend ainsi que l'invention n'est pas limitée par une forme particulière de l'élément de renfort, la forme de ce dernier dépendant de l'agencement de la structure arrière, de la forme du plancher, de la disposition des éléments de structure métallique et du positionnement de l'élément fonctionnel à fixer au plancher. L'invention n'est ainsi pas limitée non plus à un nombre et un agencement particulier des éléments de renfort. [0032] Avantageusement, le ou les éléments de renfort pourront être positionnés dans des zones du plancher susceptibles de présenter une faiblesse mécanique. [0033] L'élément de renfort selon l'invention permet ainsi d'obtenir une structure arrière présentant une bonne résistance mécanique dans le temps, sans avoir à fixer l'élément fonctionnel uniquement au niveau des éléments de structure métalliques et sans nécessité d'utiliser des matériaux polymères, notamment composites, de haute technicité pour réaliser le plancher. Il en résulte une simplification de la conception et de la réalisation des différentes pièces de la structure arrière. [0034] L'invention n'est pas non plus limitée par la nature de l'élément fonctionnel : un élément de renfort selon l'invention pourrait être utilisé pour fixer un élément fonctionnel autre qu'un réservoir, par exemple une structure de support d'un dispositif de retenue de roue de secours, et plusieurs éléments fonctionnels pourraient être fixés au moyen d'un ou plusieurs éléments de renfort, un même élément de renfort pouvant être utilisé pour fixer différents éléments fonctionnels. 6