Brevet FR3092557A1 — publié le 20200814

Description Titre de l'invention : SOUBASSEMENT DE VEHICULE AU- TOMOBILE COMPRENANT UN PLANCHER ARRIERE - PARTIE ARRIERE POURVU D'UN RENFORT LATERAL [pool La présente invention concerne un soubassement de véhicule automobile. Des objectifs de réduction de la masse d'un véhicule automobile ont imposé une diminution des épaisseurs de tôle en diverses zones de la structure du véhicule, y compris dans une zone arrière du soubassement, ici dénommée « plancher arrière - partie arrière ». Ces réductions d'épaisseur ont provoqué l'apparition de faiblesses structurelles qui dégrade le comportement de la structure en situation de choc latéral. [0002] Dans le même temps, des véhicules basés sur un même type de plate-forme, c'est-à-dire une même famille de véhicules, ont des architectures qui diffèrent par exemple en raison d'un porte-à-faux (écart entre les roues avant et arrière) spécifiques à chaque type de véhicule. Un véhicule court aura typiquement un porte-à-faux réduit par rapport à un véhicule long, qui aura un porte-à-faux plus long. [0003] La position et l'étendue des zones de faiblesse structurelles sont donc variables d'un véhicule à un autre au sein d'une même famille. [0004] L'invention a pour but de pallier tout ou partie des inconvénients précédents en proposant un soubassement de véhicule automobile qui comprend des moyens compensant ces zones de faiblesses tout en tenant compte des spécificités des différentes architectures de véhicules au sein d'une même famille. [0005] A cet effet, l'invention a pour objet un soubassement de véhicule automobile pourvu d'un plancher arrière - partie arrière monté sur deux longerons latéraux, chaque longeron ayant une section transversale présentant la forme générale d'un U dont une branche intérieure est prolongée par une extrémité intérieure sensiblement horizontale accolée à une face inférieure du plancher arrière- partie arrière, et dont une branche extérieure comporte une extrémité extérieure sensiblement verticale s'élevant au-dessus du niveau de l'extrémité intérieure, cette extrémité extérieure étant en contact avec une zone latérale relevée du plancher arrière - partie arrière, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un renfort latéral prenant appui d'une part contre une face supérieure du plancher arrière - partie arrière et d'autre part contre la zone latérale relevée. [0006] Un tel soubassement est renforcé latéralement pour limiter l'intrusion en situation de choc latéral tout en limitant les épaisseurs de tôle et l'apport de matière. Le renfort peut être fixé en différentes positions longitudinales du plancher arrière, selon le type de véhicule à renforcer. Bien entendu, deux renforts sont prévus de chaque côté du 2 plancher arrière de façon symétrique. [0007] D'autres caractéristiques avantageuses de l'invention sont définies ci-après. [0008] Le renfort latéral à la forme générale d'une cornière s'étendant suivant la direction longitudinale du véhicule, la cornière ayant une première paroi sensiblement horizontale appuyée contre la face supérieure du plancher arrière - partie arrière et une seconde paroi sensiblement verticale appuyée contre la zone latérale relevée. [0009] Le renfort latéral prend appui sur une zone de la face supérieure présentant un relief longitudinal, notamment une nervure longitudinale. [0010] Le renfort latéral comporte des conformations issues d'emboutissage disposées dans une zone angulaire reliant la première paroi et la seconde paroi. [0011] La zone latérale relevée du plancher arrière - partie arrière comporte une série de découpes en forme de créneaux répartie suivant la direction longitudinale, le renfort latéral ayant également des découpes en forme de créneau réparties sur sa seconde paroi et disposées en vis-à-vis d'au moins une partie des découpes de la zone latérale relevée. [0012] La hauteur du renfort mesurée suivant la direction verticale est comprise entre 15 et 30 mm et est notamment de 22 mm. [0013] La largeur du renfort mesurée suivant la direction transversale est comprise entre 40 et 60 mm, notamment 49 mm, tandis que la longueur du renfort latéral mesurée suivant la direction longitudinale est comprise entre 100 mm et 220 mm, et de préférence entre Ill mm et 210 mm en fonction de la longueur de la zone à renforcer. [0014] La distance entre deux créneaux successifs est comprise entre 40 et 60 mm, notamment 4,8 mm, le renfort latéral comprenant entre deux et quatre creux constituant les créneaux. [0015] L'invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant un sou- bassement ayant tout ou partie des caractéristiques précédentes. [0016] L'invention a également pour objet une gamme de véhicules automobiles du type précédent, comprenant au moins un premier type de véhicule à porte à faux court et au moins un deuxième type de véhicule à porte à faux long, le premier type de véhicule comportant sur son soubassement arrière au moins un renfort situé à une première position longitudinale du soubassement, mesurée par rapport à un point de référence du véhicule, le deuxième type de véhicule comportant sur son soubassement arrière au moins un renfort situé à une deuxième position longitudinale du soubassement, distincte de la première position longitudinale, mesurée par rapport au même point de référence du véhicule. [0017] L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante d'un exemple non limitatif de l'invention, et à la lumière des dessins annexés. [0018] [fig.1] représente une vue du dessus d'un soubassement selon l'invention localisée 3 sur le plancher arrière - partie arrière. [0019] [fig.2] représente une vue locale du bord droit du soubassement de la figure 1. [0020] [fig.3] représente une section locale en perspective du bord droit du soubassement de la figure 1. [0021] [fig.4] est une section locale du bord du soubassement de la figure 1, vu suivant l'axe longitudinal du véhicule. [0022] [fig.5] représente une vue suivant l'axe transversal du véhicule du renfort intégré au soubassement de la figure 1. [0023] [fig.6] rcprésentc une vue en perspective du renfort. [0024] [fig.7] rcprésentc une vue du bord droit du souhassemcnt de la figure 1, illustrant un premier mode de réalisation de l'invention. [0025] [fig.8] rcprésentc une vue du bord droit du souhassemcnt de la figure 1, illustrant un deuxième mode de réalisation de l'invention. [0026] [fig.9] rcprésentc une vue du bord droit du souhassemcnt de la figure 1, illustrant un troisième mode de réalisation de l'invention. [0027] [fig.10] représente une vue du bord droit du souhassemcnt de la figure 1, illustrant un quatrième mode de réalisation de l'invention. [0028] Dans la description, les directions et orientations sont données en référence à un repère orthonormé direct classiquement utilisé en conception automobile, dans lequel X désigne la direction longitudinale avant - arrière du véhicule, pointant vers l'arrière du véhicule, Y est la direction transversale au véhicule pointant vers la droite du véhicule, et Z est la direction verticale, pointant vers le haut. [0029] Les notions « avant » et « arrière » sont données en référence au sens de marche normal, vers l'avant du véhicule. [0030] On a représenté à la figure 1 une vue de dessus d'un soubassement 1 de véhicule au- tomobile. Ce soubassement 1 comporte dans sa partie arrière un plancher arrière partie arrière 2 qui est monté sur deux longerons 3 latéraux. Ces longerons 3 s'étendent suivant la direction longitudinale X du véhicule. Le soubassement 1 constitué de ses longerons 3 et du plancher arrière sont des éléments de structure du véhicule. Le plancher arrière - partie arrière 2 est ici en tôle emboutie et est suspendu entre les longerons 3. [0031] Par commodité, on décrit uniquement ci-après l'agencement sur un côté ou bord latéral du soubassement 1, étant entendu que le même type d'agencement est présent de façon symétrique sur l'autre côté ou bord latéral du soubassement 1. [0032] En référence aux figures 3 et 4, chaque longeron 3 a une section transversale présentant la forme générale d'un U dont une branche intérieure 31 est prolongée par une extrémité intérieure 32 sensiblement horizontale accolée à une face inférieure 21 du plancher arrière- partie arrière 2, et dont une branche extérieure 33 comporte une extrémité extérieure 34 sensiblement verticale s'élevant au-dessus du niveau de l'extrémité intérieure 32, cette extrémité extérieure 34 étant en contact avec une zone latérale relevée 22 du plancher arrière - partie arrière 2. [0033] Les expressions « branche intérieure » et « branche extérieure » ci-dessus désignent les branches du U tournées respectivement vers le centre du véhicule (plus précisément vers un plan médian vertical longitudinal du véhicule) et vers le côté adjacent du véhicule. La même remarque s'applique à l'« extrémité intérieure » et à l'« extrémité extérieure ». [0034] Selon une caractéristique de l'invention, le soubassement 1 comprend au moins un renfort latéral 4 prenant appui d'une part contre une face supérieure 25 du plancher arrière - partie arrière 2 et d'autre part contre la zone latérale relevée 22. [0035] Le renfort latéral 4 a la forme générale d'une cornière s'étendant suivant la direction longitudinale X du véhicule. La cornière a une première paroi 41 sensiblement horizontale appuyée contre la face supérieure 25 du plancher arrière - partie arrière 2. La cornière a une seconde paroi 42 sensiblement verticale appuyée contre la zone latérale relevée 34. [0036] Le renfort latéral 4 prend appui sur une zone de la face supérieure 25 qui présente un relief longitudinal 23. Ce relief longitudinal 23 a la forme générale d'une nervure ou d'un bossage formé typiquement par emboutissage dans la paroi du plancher arrière-partie arrière 2, la matière étant localement repoussée vers le haut (figures 3 et 4). La première paroi 41 du renfort latéral 4 a également une forme creuse 43 en vis-à-vis du plancher arrière - partie arrière 2, cette forme creuse étant complémentaire au relief longitudinal 23 formé sur la face supérieure 25 du plancher arrière. Complémentaire » signifie qu'elle est ajustée ou peut au moins étroitement accueillir le relief longitudinal 23 du plancher 2, par un principe d'emboitement. Cette forme creuse 43 dans la première paroi 41 du renfort 4 est également formée par emboutissage. Cet emboitement renforce le maintien mécanique et la fixation du renfort latéral 4 sur le plancher arrière - partie arrière en complément des points de soudure qui sont réalisés entre les éléments. [0037] On note que le renfort latéral 4 comporte des conformations 44 issues d'emboutissage disposées dans une zone angulaire reliant la première paroi 41 et la seconde paroi 42. Ces conformations sont telles que la matière est localement repoussée de l'extérieur vers l'intérieur du renfort 4. Ces conformations 43 s'apparentes à des contreforts assurant une plus grande rigidité du renfort 4. [0038] Comme on le voit à la figure 3, la zone latérale relevée 22 du plancher arrière - partie arrière 2 comporte une série de découpes 24 en forme de créneaux répartie suivant la direction longitudinale X. Le renfort latéral 4 comporte également des découpes 45 (figures 5 et 6) en forme de créneau réparties longitudinalement sur sa seconde paroi 42 et disposées en vis-à-vis d'au moins une partie des découpes 24 de la zone latérale. Ces découpes ou créneaux formés sur la zone latérale relevée 22 du plancher arrière partie arrière 2 permettent de réaliser des points de soudure entre le longeron et un élément de superstructure du véhicule, par exemple un élément de passage de roue, en limitant le nombre d'épaisseurs de tôle à un maximum de trois, cc qui correspond à un standard de soudure communément admis. [0039] La hauteur du renfort latéral 4 mesurée suivant la direction verticale Z est comprise entre 15 et 30 mm et est notamment de 22 mm. [0040] La largeur du renfort latéral 4 mesurée suivant la direction transversale Y est comprise entre 40 et 60 mm, notamment 49 mm. [0041] La longueur du renfort latéral 4 mesurée suivant la direction longitudinale X est comprise entre 100 mm et 220 mm, et de préférence entre 111 mm et 210 mm en fonction de la longueur de la zone à renforcer. [0042] La distance entre deux créneaux 45 successifs est comprise entre 40 et 60 mm, notamment 4,8 mm. Selon le mode de réalisation choisi, et comme illustré aux figures 7 à 10, le renfort latéral 4 comprend entre deux et quatre creux ou créneaux. [0043] Typiquement un véhicule à porte-à-faux court pourra être équipé de renforts latéraux courts (cf. figure 7), par exemple un renfort 4 d'une longueur de l'ordre de 111 mm comportant deux créneaux. Un véhicule à porte-à-faux long pourra être équipé de renforts latéraux longs (cf. figure 10), par exemple un renfort d'une longueur de l'ordre de 210 mm comportant quatre créneaux. Un véhicule ayant un porte-à-faux intermédiaire pourra être équipé de renforts latéraux de longueur intermédiaire (cf. figures 8 et 9), d'une longueur comprise entre 1 1 1 mm et 210 mm et comportant par exemple trois créneaux. [0044] Le renfort latéral 4 est typiquement réalisé en tôle d'acier ayant une épaisseur de 1,2 mm Les fixations entre éléments sont assurées par points de soudure. [0045] L'invention trouve une application avantageuse sur une chaine de montage de véhicules sur laquelle on assemble des véhicules de différents types. [0046] En effet dans une gamme de véhicules de plusieurs types comprenant au moins un premier type de véhicule à porte à faux court et au moins un deuxième type de véhicule à porte à faux long, on peut prévoir des renforts latéraux conforme aux caractéristiques ci-dessus qui sont positionnés en fonction du type de véhicule. On peut ainsi choisir et positionner un renfort latéral en fonction de la position et de l'étendue de la zone du plancher et du longeron à renforcer. Le premier type de véhicule comporte sur son soubassement arrière au moins un renfort 4, 4', 4" situé à une première position longitudinale du soubassement, mesurée par rapport à un point de référence du véhicule et le deuxième type de véhicule comporte sur son soubassement arrière au moins un renfort 4, 4', 4" situé à une deuxième position longitudinale du soubassement, 6 distincte de la première position longitudinale, mesurée par rapport au même point de référence du véhicule (figures 7 à 10). [0047] Comme illustré sur les figures 7 à 10, un renfort latéral 4 pourra être choisi court ou long et positionné dans la zone adéquate (vers l'arrière ou l'avant du véhicule suivant la direction longitudinale X) en fonction du besoin de renforcement correspondant au type de véhicule. Le point de référence est un point qui peut être considéré comme commun ou identique entre les deux types de véhicule et permettent de mesurer les porte-à-faux variables entre les deux types de véhicule. [0048] Un tel renfort latéral 4, 4', constitue une pièce standard et à moindre coût qui assure ainsi une excellente polyvalence et modularité pour s'adapter à différentes configurations de porte-à-faux de véhicule. [0049] Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes ou variantes de réalisation décrits précédemment et comprends tous les équivalents techniques de ces moyens. 7