Brevet FR3111321A1 — publié le 20211217

Structure de plancher de véhicule automobile renforcée par une traverse en deux parties L'invention concerne un structure de plancher de véhicule automobile comprenant deux longerons s’étendant suivant une direction longitudinale de la structure, un plancher (7) s’étendant entre les deux longerons, et une traverse (10) s’étendant suivant une direction transversale de la structure, reliant les longerons et fixée à la structure de plancher, caractérisée en ce que la traverse (10) comprend une partie supérieure concave (12) formant une première demi-coque, une partie inférieure concave (14) formant une deuxième demi-coque, les parties inférieure (14) et supérieure (12) étant disposées de part et d’autre du plancher (7), en regard l’une de l’autre, le plancher (7) fermant leur concavité. Figure pour l’abrégé : figure 2 Structure de plancher de véhicule automobile renforcée par une traverse en deux parties. L’invention a pour objet une structure de plancher de véhicule automobile, notamment une structure de plancher arrière. Dans certains véhicules de grand empattement, afin de garantir l’accessibilité et le confort de sièges en rang 3, il peut être nécessaire de positionner des fixations arrière des sièges de rang 2 au niveau d’une zone de plancher qui est dépourvue de renfort structurel. Par ailleurs, un réservoir de grande capacité commun à différentes versions d’une gamme de véhicule peut être positionné de sorte que sa fixation arrière se retrouve également au niveau de cette même zone de plancher dépourvue de renfort structurel. Enfin, cette zone dépourvue de renfort structurel se trouve sur le chemin pavillon / garde au sol et correspond à une zone située entre le réservoir commun à une gamme de véhicule (calé sur la garde au sol) et les pieds des occupants du rang 3 (dont on doit assurer le confort et l’ergonomie), eux-mêmes contraints par la position de la structure des sièges du rang 2 qui assure à ses occupants une position confortable vis-à-vis du pavillon. Il existe donc un besoin pour une structure de plancher de véhicule renforcée compacte verticalement. A cet effet, un premier objet de l’invention concerne une structure de plancher de véhicule automobile comprenant deux longerons s’étendant suivant une direction longitudinale de la structure, un plancher s’étendant entre les deux longerons, et une traverse s’étendant suivant une direction transversale de la structure, reliant les longerons et fixée à la structure de plancher, caractérisée en ce que la traverse comprend une partie supérieure concave formant une première demi-coque, une partie inférieure concave formant une deuxième demi-coque, les parties inférieure et supérieure étant disposées de part et d’autre du plancher en regard l’une de l’autre, le plancher fermant leur concavité. Autrement dit, les parties supérieure et inférieure forment un corps creux s’étendant de part et d’autre du plancher de sorte que le volume du corps creux est traversé par le plancher. Cette configuration particulière de la traverse permet de limiter son encombrement vertical, à savoir suivant une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale de la structure de plancher. Dans un mode de réalisation, la traverse peut être constituée uniquement des parties inférieure et supérieure. Avantageusement, chacune des parties inférieure et supérieure peut présenter une section dans un plan longitudinal en forme de Oméga Ω. Ceci permet de réaliser une traverse résistante et compacte suivant la direction longitudinale. Avantageusement, la partie inférieure de traverse peut être formée de trois portions distinctes: deux portions d’extrémité formant chacune une extrémité de la partie inférieure et fixée aux longerons, et une portion centrale dont chaque extrémité est assemblée à une portion d’extrémité. Ceci permet de réaliser des portions présentant des caractéristiques adaptées aux exigences souhaitées, notamment en termes de résistance, de confort pour les passagers. Ces portions peuvent être assemblées entre elles par soudure, vis, rivets ou combinaison de ces moyens. Ainsi, la portion centrale peut présenter au moins une des caractéristiques suivantes : - une épaisseur différente des portions d’extrémité, optionnellement une épaisseur supérieure à l’épaisseur des portions d’extrémité, - un matériau différent du matériau constituant les portions d’extrémité, par exemple un matériau présentant des propriétés mécaniques supérieures à celles du matériau des portions d’extrémité. En variante ou en combinaison, les portions d’extrémité de la partie inférieure de traverse peuvent épouser au moins en partie la portion de longeron à laquelle elles sont fixées, ceci notamment afin de faciliter l’équerrage de ces portions aux longerons et d’améliorer la fixation aux longerons de la partie inférieure de traverse. Avantageusement, la partie supérieure peut présenter à ses extrémités une hauteur, mesurée depuis le plancher perpendiculairement aux directions longitudinale et transversale, inférieure à une hauteur de la partie supérieure de traverse à distance de ses extrémités. Autrement dit, les extrémités de la partie supérieure peuvent être écrasées de sorte que l’encombrement vertical de la traverse est particulièrement réduit à ses extrémités, notamment au niveau des longerons, ce qui peut faciliter l’accès des passagers aux sièges de rang 3. Notamment cette hauteur peut être nulle. Avantageusement, chaque partie de traverse peut être pourvue d’au moins un élément de fixation. Cet élément de fixation peut ainsi être adapté à un élément fonctionnel qui doit être fixé à la structure de plancher. Cet élément fonctionnel peut être un réservoir, notamment un réservoir commun à une gamme de véhicule, pour la partie inférieure de traverse. Cet élément fonctionnel peut être, pour la partie supérieure de traverse, un élément de fixation d’un siège, notamment d’un siège de rang 2. On pourra alors prévoir plusieurs éléments de fixation de siège. Dans un mode de réalisation, la partie supérieure de traverse peut ainsi comprendre au moins un élément de fixation formant un pontet s’étendant suivant la direction transversale, et dont une partie s’étend à distance d’une face externe de la partie supérieure de traverse suivant une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale. En particulier, chaque pontet peut s’étendre en partie au dessus d’une portion concave de la face externe de la partie supérieure de traverse, notamment pour faciliter l’accrochage du siège au pontet. De manière générale, la structure de plancher selon l’invention pourra comprendre de manière classique une autre traverse reliée aux longerons et située en arrière de la traverse en deux parties. Le plancher pourra être réalisé en une ou plusieurs parties assemblées. L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’une structure de plancher selon l’invention. Avantageusement, la traverse peut s’étendre en dessous des sièges de rang 2, notamment au niveau d’une partie arrière de ceux-ci. L'invention est maintenant décrite en référence aux dessins annexés, non limitatifs, dans lesquels : La figure 1 représente une vue en perspective partiellement en coupe d’une structure de plancher selon un mode de réalisation, sur laquelle sont disposés des sièges de rangs 2 et 3. La figure 2 représente une vue en coupe de la structure de plancher représentée figure 1, sensiblement au milieu de la traverse en deux partie. La figure 3 représente une vue de dessus de la structure de plancher représentée figure 1. La figure 4 représente une vue de dessous de la structure de plancher représentée figure 1, sans le plancher. Dans la présente description, les termes avant, arrière, supérieur, inférieur, font référence aux directions avant et arrière du véhicule, lorsque la structure de plancher est montée sur le véhicule. Les axes X, Y, Z, correspondent respectivement à l’axe longitudinal (d’avant en arrière), transversal (dirigé vers la droite) et vertical (dirigé vers le haut) du véhicule, ce dernier reposant sur le sol. La direction verticale correspond ainsi à la direction de la gravité. La figure 1 représente une structure 1 de plancher de véhicule automobile sur laquelle sont montés des sièges 2 de rang 2 et des sièges 3 de rang 3 (un seul des sièges de rang 3 est représenté pour davantage de clarté). Un passager P assis sur un siège de rang 3 est représenté schématiquement sur cette figure : on constate que ses pieds sont situés sensiblement sous un siège de rang 2, à l’arrière de celui-ci, notamment sous son dossier. En outre, un réservoir à carburant 4 est situé sous la structure de plancher 1, ici sous les sièges de rang 2, notamment sous leur assise et leur dossier. Tel que visible plus clairement sur les figures 3 et 4, la structure de plancher 1 comprend deux longerons 5, 6 s’étendant chacun suivant une direction longitudinale de la structure de plancher 1 et un plancher 7 s’étendant entre les deux longerons 5, 6. La structure de plancher 1 comprend aussi une traverse 10 qui s’étend suivant une direction transversale de la structure de plancher 1. Cette traverse 10 est fixée à la structure de plancher 1, ici aux longerons 5, 6 qu’elle relie, et au plancher 7. On notera que les directions longitudinale et transversale de la structure de plancher 1 correspondent aux directions longitudinale et transversale du véhicule comprenant cette structure de plancher. Selon l’invention, la traverse 10 comprend une partie supérieure concave 12 formant une première demi-coque et une partie inférieure concave 14 formant une deuxième demi-coque. Ces deux demi-coques 12, 14 sont disposées en regard l’une de l’autre de part et d’autre du plancher 7, le plancher 7 fermant leur concavité, tel qu’on peut le voir sur les figures 1 et 2. La traverse 10 s’étend ainsi de part et d’autre du plancher 7, de sorte que sa hauteur, mesurée verticalement depuis le plancher 7 est réduite, que ce soit au dessus ou en dessous du plancher 7. De manière générale, les longerons 5, 6, la traverse 10 et le plancher 7 sont en matériau métallique : ils peuvent ainsi être fixés les uns aux autres par soudure. D’autres modes de fixation sont toutefois envisageables, tels que des fixations par vis, rivet ou analogue, éventuellement combinés les uns aux autres et/ou à une soudure. Dans l’exemple représenté, chaque partie supérieure 12 et inférieure 14 de traverse présente une section (dans un plan longitudinal) en forme générale de Oméga (Ω), dont les bords 120, 121, respectivement 140, 141 sont en regard des bords de l’autre partie, de l’autre côté du plancher 7 (voir figure 2). La forme en Oméga permet de réaliser des parties de traverse résistantes et compactes suivant la direction longitudinale. En outre, les bords en regard 120, 140, respectivement 121, 141, des parties inférieure et supérieure prennent en sandwich le plancher 7 : la partie du plancher 7 située entre ces bords se trouve aussi renforcée. Ces bords 120, 121 et 140, 141 facilitent en outre la fixation des parties inférieure et supérieure au plancher 7. Dans l’exemple, la partie inférieure 14 de traverse est formée de trois portions distinctes : deux portions d’extrémité 142, 143 formant chacune une extrémité de la partie inférieure 14 fixée à un longeron, et une portion centrale 144 dont chaque extrémité est solidarisée à une portion d’extrémité 142, 143. La portion centrale 144 peut ainsi être réalisée en un matériau différent des matériaux des portions d’extrémité, par exemple un matériau présentant des propriétés mécaniques assurant le comportement mécanique souhaité de la pièce. En variante ou en combinaison, l’épaisseur de la portion centrale 144 peut être différente, et/ou sa forme peut être différente. Ainsi, comme on peut le voir sur les figures, la concavité de la partie inférieure 14 de traverse s’étend sur une partie seulement de la longueur de celle-ci : à savoir sur toute la longueur de la partie centrale 144 mais sur une partie seulement de la longueur de chaque partie d’extrémité 142, 143. Chaque partie d’extrémité est par ailleurs conformée pour épouser au moins en partie la portion de longeron à laquelle elle est fixée, comme on peut le voir figure 4, pour un meilleur équerrage par rapport au longeron. Les différentes portions de la partie inférieure 14 peuvent avantageusement être assemblées les unes aux autres par soudure et/ou tout autre mode de fixation approprié. Dans l’exemple représenté, la partie supérieure 12 de traverse présente à ses extrémités 122, 123 une hauteur, mesurée depuis le plancher perpendiculairement aux directions longitudinale et transversale, inférieure à une hauteur de la partie supérieure de traverse à distance de ses extrémités. Ici, cette hauteur est quasiment nulle. Autrement dit, la partie supérieure 12 est concave uniquement sur sa partie 124 s’étendant entre ses extrémités 122, 123, correspondant ici à une partie s’étendant entre les longerons 5, 6. Ses extrémités 122, 123 sont au contraire appliquées contre les longerons au niveau d’une zone qui correspond à une zone d’accès d’un passager aux sièges de rang 3. Ici, les extrémités 122, 123 épousent ainsi la forme des longerons. On comprend ainsi, qu’au niveau de ces zones d’accès, il n’y a quasiment pas de surépaisseur due à la présence de la traverse 10, facilitant l’accès d’un passager aux sièges de rang 3. On notera que la partie supérieure 12 peut être avantageusement réalisée d’une seule pièce, par exemple par emboutissage. Chacune des parties inférieure et supérieure de traverse est enfin équipée d’un ou plusieurs éléments de fixation permettant la fixation d’éléments fonctionnels tels qu’un siège (pour la partie supérieure) ou un réservoir (pour la partie inférieure), notamment un réservoir de carburant, ici le réservoir 4. Dans l’exemple représenté, la partie supérieure 12 présente ainsi trois éléments de fixation 125, 126, 127. Il s’agit ici de pontets s’étendant suivant la direction transversale Y, et dont une partie s’étend à distance d’une face externe 128 de la partie supérieure 12 de traverse suivant une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale (suivant la direction Z). En particulier, chaque pontet 125, 126, 127 s’étend en partie au dessus d’une portion concave 128a, 128b, 128c de la face externe 128 de la partie supérieure de traverse. La concavité de ces portions concaves est donc dirigée du côté opposé au plancher 7. Ces portions concaves facilitent le passage d’un élément de fixation d’un siège entre le pontet et la partie supérieure de traverse. La partie inférieure 14 présente quant à elle une pluralité d’orifices 145-149 qui peuvent servir d’éléments de fixation et recevoir des ensembles vis-écrou, des rivets ou analogue. On pourra notamment prévoir de renforcer la portion de partie inférieure de traverse à laquelle devra être fixé le réservoir ou un autre élément fonctionnel de masse élevée. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à un mode de réalisation particulier des éléments de fixation qui pourront être adaptés à l’élément fonctionnel qui doit être fixée à l’une ou l’autre des parties de traverse 10. Structure de plancher (1) de véhicule automobile comprenant deux longerons (5, 6) s’étendant suivant une direction longitudinale de la structure, un plancher (7) s’étendant entre les deux longerons, et une traverse (10) s’étendant suivant une direction transversale de la structure, reliant les longerons et fixée à la structure de plancher, caractérisée en ce que la traverse (10) comprend une partie supérieure concave (12) formant une première demi-coque, une partie inférieure concave (14) formant une deuxième demi-coque, les parties inférieure (14) et supérieure (12) étant disposées de part et d’autre du plancher (7), en regard l’une de l’autre, le plancher (7) fermant leur concavité. Structure de plancher (1) selon la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des parties inférieure (14) et supérieure (12) présente une section dans un plan longitudinal en forme de Oméga Ω. Structure de plancher (1) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la partie inférieure (14) de traverse est formée de trois portions distinctes : deux portions d’extrémité (142, 143) formant chacune une extrémité de la partie inférieure et fixée aux longerons, et une portion centrale (144) dont chaque extrémité est assemblée à une portion d’extrémité. Structure de plancher (1) selon la revendication 3, caractérisée en ce que la portion centrale (144) présente au moins une des caractéristiques suivantes : - une épaisseur différente des portions d’extrémité, optionnellement une épaisseur supérieure à l’épaisseur des portions d’extrémité, - un matériau différent du matériau constituant les portions d’extrémité. Structure de plancher (1) selon l’une quelconque des revendications 3 à 4, caractérisée en ce que les portions d’extrémité (142, 143) de la partie inférieure de traverse épousent au moins en partie la portion de longeron à laquelle elles sont fixées. Structure de plancher (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la partie supérieure (12) présente à ses extrémités (122, 123) une hauteur, mesurée depuis le plancher perpendiculairement aux directions longitudinale et transversale, inférieure à une hauteur de la partie supérieure de traverse à distance de ses extrémités. Structure de plancher (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque partie (12, 14) de traverse est pourvue d’au moins un élément de fixation (125-127, 145-149). Structure de plancher (1) selon la revendication 7, caractérisée en ce que la partie supérieure (12) de traverse comprend au moins un élément de fixation (125-127) formant un pontet s’étendant suivant la direction transversale, et dont une partie s’étend à distance d’une face externe (128) de la partie supérieure de traverse suivant une direction perpendiculaire aux directions longitudinale et transversale. Structure de plancher (1) selon la revendication 8, caractérisée en ce que chaque pontet (125-127) s’étend en partie au dessus d’une portion concave (128a, 128b, 128c) de la face externe de la partie supérieure de traverse. Véhicule automobile équipé d’une structure de plancher (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.