Brevet FR3140056A1 — publié le 20240329

Une pièce de renfort (PR) équipe un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant une pièce d’appui de façade (PAF) comprenant une paroi principale (PP) prolongée latéralement et selon un angle choisi par une paroi latérale externe (PLE) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un bras supérieur (BRS) s’étendant jusqu’à une zone (Z) située entre un pied avant et un montant avant. Cette pièce de renfort (PR) est logée fixement dans un espace (EP) défini entre la paroi principale (PP) et la partie supérieure (PS1) de la paroi latérale externe (PLE), et est agencée sous la forme générale d’une équerre pour renforcer la résistance de la pièce d’appui de façade (PAF) dans une partie supérieure, de sorte qu’elle transmette des efforts pendant des phases de compression et de traction du bras supérieur (BRS) en cas de choc par l’avant subi par le véhicule. Figure 1 PIÈCE DE RENFORT POUR UNE PIÈCE D’APPUI DE FAÇADE DE VÉHICULE AUTOMOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément les pièces d’appui de façade qui font partie des structures de tels véhicules. Etat de la technique Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent une structure comportant dans une partie avant un berceau avant (avec ses prolonges), des brancards droit et gauche, des bras supérieurs droit et gauche, des pièces d’appui de façade, des montants avant droit et gauche, et des pieds avant droit et gauche (auxquels sont solidarisés respectivement des longerons droit et gauche). Le berceau avant, les brancards droit et gauche et les bras supérieurs droit et gauche assurent notamment le support d’une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP) de leur véhicule. Le berceau avant définit une voie d’effort basse. Les brancards droit et gauche définissent une voie d’effort intermédiaire. Les bras supérieurs droit et gauche définissent une voie d’effort haute. Chaque bras supérieur s’étend en remontant depuis une partie supérieure d’une pièce d’appui de façade, ayant également une partie inférieure à laquelle est solidarisé un brancard, jusqu’à une zone située entre un pied avant et un montant avant. Lorsque le véhicule subit un choc par l’avant à vitesse élevée, par exemple contre un mur rigide ou une barrière, des efforts de compression arrivent dans une première phase de chargement jusqu’à au moins une pièce d’appui de façade qui les transmet aux voie d’effort intermédiaire et voie d’effort haute qui sont solidarisées à elle. Puis, dans une seconde phase de chargement, post compression, c’est la voie d’effort haute qui soumet la partie supérieure de la pièce d’appui de façade correspondante à des efforts de traction. Par conséquent, lors d’un choc par l’avant une pièce d’appui de façade doit encaisser des efforts successifs qui peuvent la déformer, voire la déchirer (ou casser), ce qui empêche le bras supérieur correspondant d’assurer correctement sa fonction et donc peut engendrer un effondrement et/ou une déformation du pied avant correspondant et/ou du montant avant correspondant. Cela peut alors occasionner des dommages corporels à un passager avant situé à proximité de la zone concernée. On notera que la situation est aggravée lorsque le choc par l’avant subi par le véhicule est suivant une direction qui a une composante longitudinale et une composante transversale non nulle (on parle alors de choc à faible recouvrement (ou « small overlap »)). Par ailleurs, plus le poids du véhicule est élevé, plus la situation est aggravée du fait de l’inertie. Pour éviter que la situation décrite plus haut ne survienne, on pourrait augmenter notablement l’épaisseur de chaque pièce d’appui de façade. Cependant, cela induirait une augmentation du poids du véhicule, et donc des augmentations de sa consommation d’énergie lors de ses déplacements et de son prix. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet une pièce de renfort destinée à équiper un véhicule automobile comprenant une structure comportant une pièce d’appui de façade comprenant une paroi principale prolongée latéralement et selon un angle choisi par une paroi latérale externe ayant une partie supérieure solidarisée fixement à un bras supérieur s’étendant jusqu’à une zone située entre un pied avant et un montant avant. Cette pièce de renfort se caractérise par le fait qu’elle est propre à être logée fixement dans un espace défini entre la paroi principale et la partie supérieure de la paroi latérale externe, et est agencée sous la forme générale d’une équerre pour renforcer une résistance de la pièce d’appui de façade dans une partie supérieure, de sorte qu’elle transmette des efforts pendant des phases de compression et de traction du bras supérieur en cas de choc par l’avant subi par le véhicule. Grâce à sa forme en équerre reliant les parois principale et latérale externe, la pièce de renfort empêche les déformations de la partie supérieure de sa pièce d’appui de façade, ce qui renforce notablement sa résistance locale et donc lui permet de transmettre les efforts de compression dans la première phase de chargement et les efforts de traction dans la seconde phase de chargement. La pièce de renfort selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - elle peut comprendre, d’une première part, une première paroi propre à être placée parallèlement à la paroi principale, d’une deuxième part, une deuxième paroi prolongeant latéralement et selon l’angle choisi la première paroi et propre à être placée parallèlement à la paroi latérale externe, et, d’une troisième part, une troisième paroi solidarisée fixement aux première et deuxième parois afin que la partie supérieure de la pièce d’appui de façade transmette des efforts pendant les phases de compression et de traction du bras supérieur en cas de choc par l’avant subi par le véhicule suivant une direction ayant une composante longitudinale et une composante transversale non nulle ; - en présence de la première option, sa troisième paroi peut être solidarisée fixement à des bords supérieurs respectifs de ses première et deuxième parois ; - également en présence de la première option, sa deuxième paroi peut comprendre au moins un trou traversant propre à être placé devant un autre trou traversant défini dans la paroi latérale externe et à être traversé, tout comme cet autre trou traversant, par un boulon destiné à participer à une solidarisation fixe par vissage du bras supérieur à la paroi latérale externe ; - l’angle choisi peut être compris entre 80° et 100° ; - elle peut être réalisée dans un acier choisi ; - en présence de la dernière option, elle peut avoir une épaisseur supérieure ou égale à 2 mm. L’invention propose également une pièce d’appui de façade, d’une part, destinée à équiper un véhicule automobile comprenant une structure comportant au moins un bras supérieur s’étendant jusqu’à une zone située entre un pied avant et un montant avant, et, d’autre part, comprenant une paroi principale prolongée latéralement et selon un angle choisi par une paroi latérale externe ayant une partie supérieure solidarisée fixement au bras supérieur. Cette pièce d’appui de façade se caractérise par le fait qu’elle comprend une pièce de renfort du type de celle présentée ci-avant et logée fixement dans un espace défini entre sa paroi principale et la partie supérieure de sa paroi latérale externe. Par exemple, dans cette pièce d’appui de façade la pièce de renfort peut être solidarisée fixement par soudage au moins à la paroi principale. L’invention propose également un véhicule automobile comprenant, d’une part, une structure comportant des bras supérieurs, droit et gauche, s’étendant chacun jusqu’à une zone située entre un pied avant, droit ou gauche, et un montant avant, droit ou gauche, et, d’autre part, des pièces d’appui de façade, droite et gauche, du type de celle présentée ci-avant, et ayant chacune une partie supérieure de leur paroi latérale externe à laquelle est solidarisée fixement un bras supérieur, droit ou gauche. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels : illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté externe, un exemple de réalisation d’une pièce d’appui de façade gauche équipée d’un exemple de réalisation d’une pièce de renfort selon l’invention, et à laquelle sont solidarisés un brancard gauche et un bras supérieur gauche d’un véhicule automobile, et illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la pièce de renfort de la . Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer une pièce de renfort PR permettant à une pièce d’appui de façade d’une structure SV d’un véhicule automobile d’encaisser les efforts lors d’un choc par l’avant subi par ce dernier. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que la pièce de renfort PR est destinée à faire partie d’un véhicule automobile de type voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule automobile. Elle concerne en effet tout véhicule automobile comprenant une structure comportant des pièces d’appui de façade, droite et gauche, à chacune desquelles sont solidarisés fixement un bras supérieur (droit ou gauche) et un brancard (droit ou gauche). Sur les figures 1 et 2 la direction X est la direction longitudinale du véhicule (automobile), laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. Dans ce qui précède et ce qui suit la notion « d’avant » est définie par rapport à l’extrémité avant du véhicule, et la notion « d’arrière » est définie par rapport à l’extrémité arrière du véhicule (opposée à l’extrémité avant). Par conséquent, la partie avant d’un élément est (destinée à être) orientée vers l’extrémité avant du véhicule, tandis que la partie arrière de cet élément est (destinée à être) orientée vers l’extrémité arrière du véhicule. Par ailleurs, dans ce qui précède et ce qui suit la notion « d’interne » est définie par rapport à l’intérieur du compartiment moteur du véhicule, et donc désigne un élément orienté vers l’intérieur du compartiment moteur et par conséquent opposé à l’extérieur du véhicule, et la notion « d’externe » désigne un élément orienté vers l’extérieur du véhicule. On a schématiquement illustré sur la , un exemple de réalisation d’une pièce d’appui de façade PAF, gauche, faisant partie d’une partie avant d’une structure SV d’un véhicule (automobile), et équipée d’un exemple de réalisation d’une pièce de renfort PR selon l’invention. Cette pièce d’appui de façade PAF comprend une partie inférieure PI à laquelle est solidarisé un brancard BRD (ici gauche), et une partie supérieure PS2 à laquelle est solidarisé un bras supérieur BRS (ici gauche). On notera, bien que cela n’apparaisse pas sur la , que la partie avant de la structure SV comprend aussi sur son côté droit une pièce d’appui de façade PAF droite comprenant une partie inférieure PI à laquelle est solidarisé un brancard BRD droit, et une partie supérieure PS2 à laquelle est solidarisé un bras supérieur BRS droit. La partie avant de la structure SV comprend aussi un berceau avant (avec ses prolonges), des montants avant droit et gauche, et des pieds avant droit et gauche (auxquels sont solidarisés respectivement des longerons droit et gauche). Le berceau avant, les brancards BRD droit et gauche et les bras supérieurs BRS droit et gauche assurent notamment le support d’une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule. Le berceau avant définit une voie d’effort basse. Les brancards BRD droit et gauche définissent une voie d’effort intermédiaire. Les bras supérieurs BRS droit et gauche définissent une voie d’effort haute. Chaque bras supérieur BRS s’étend en remontant depuis la partie supérieure PS2 de la pièce d’appui de façade PAF correspondante jusqu’à une zone Z qui est située entre une partie supérieure du pied avant correspondant et la partie inférieure du montant avant correspondant. Chaque brancard BRD s’étend depuis la partie inférieure PI de la pièce d’appui de façade PAF correspondante jusqu’au pied avant correspondant. Comme illustré sur la , chaque pièce d’appui de façade PAF comprend au moins une paroi principale PP et une paroi latérale externe PLE. La paroi principale PP est prolongée latéralement et selon un angle choisi a1 par la paroi latérale externe PLE. On notera que l’extrémité avant du bras supérieur BRS est solidarisée fixement à la partie supérieure PS1 de la paroi latérale externe PLE (de préférence par vissage comme on le verra plus loin). Par exemple, cet angle choisi a1 peut être compris entre 80° et 100°. A titre d’exemple illustratif, et comme illustré non limitativement sur la , cet angle choisi a1 peut être (approximativement) égal à 90°. On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la la paroi principale PP est aussi prolongée latéralement (du côté opposé à la paroi latérale externe PLE) et selon un autre angle choisi a2 par une paroi latérale interne PLI. Par exemple, cet autre angle choisi a2 peut être compris entre 80° et 100°. A titre d’exemple illustratif, et comme illustré non limitativement sur la , cet autre angle choisi a2 peut être (approximativement) égal à 90°. Egalement par exemple, chaque pièce d’appui de façade PAF peut être réalisée dans un acier choisi. Comme illustré sur la , chaque pièce de renfort PR est propre à être logée fixement dans un espace EP qui est défini entre la paroi principale PP et la partie supérieure PS1 de la paroi latérale externe PLE. De plus, et comme illustré sur les figures 1 et 2, chaque pièce de renfort PR est agencée sous la forme générale d’une équerre pour renforcer la résistance de la pièce d’appui de façade PAF dans sa partie supérieure PS2 et en particulier dans la zone comportant l’espace EP, et ainsi lui permettre d’être en capacité de transmette des efforts pendant des phases de compression et de traction du bras supérieur BRS en cas de choc par l’avant subi par le véhicule. On comprendra en effet qu’en raison de sa forme en équerre reliant les parois principale PP et latérale externe PLE, la pièce de renfort PR empêche les déformations de la partie supérieure PS1 de sa pièce d’appui de façade PAF. Cela renforce notablement sa résistance locale et donc lui permet de transmettre non seulement les efforts de compression dans la première phase de chargement, mais aussi et tout particulièrement les efforts de traction dans la seconde phase de chargement. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , que la pièce de renfort PR peut comprendre des première P1, deuxième P2 et troisième P3 parois solidarisées fixement les unes aux autres. La première paroi P1 est propre à être placée parallèlement à la paroi principale PP. Elle est préférentiellement soudée à cette dernière (PP) afin de participer à la solidarisation fixe de sa pièce de renfort PR à la partie supérieure PS2 de la pièce d’appui de façade PAF. La deuxième paroi P2 prolonge latéralement et selon l’angle choisi a1 la première paroi P1 et est propre à être placée parallèlement à la paroi latérale externe PLE. Elle est éventuellement soudée à cette dernière (PLE) afin de participer à la solidarisation fixe de sa pièce de renfort PR à la partie supérieure PS2 de la pièce d’appui de façade PAF. La troisième paroi P3 est solidarisée fixement aux première P1 et deuxième P2 parois afin que la partie supérieure PS2 de la pièce d’appui de façade PAF transmette des efforts pendant les phases de compression et de traction du bras supérieur BRS en cas de choc par l’avant subi par le véhicule suivant une direction qui a une composante longitudinale (suivant la direction longitudinale X) et une composante transversale (suivant la direction transversale Y) non nulle (choc à faible recouvrement (ou small overlap)). On comprendra en effet que cet agencement à trois parois P1-P3, dont une P3 qui relie entre elles les deux autres P1 et P2, permet de renforcer encore plus la résistance locale de la partie supérieure PS2 de la pièce d’appui de façade PAF et donc lui permet de transmettre des efforts de compression et de traction ayant une composante transversale non nulle. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , la troisième paroi P3 peut être solidarisée fixement au bord supérieur BS1 de la première paroi P1 et au bord supérieur BS2 de la deuxième paroi P2. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, la troisième paroi P3 pourrait être solidarisée fixement au bord inférieur de la première paroi P1 et au bord inférieur de la deuxième paroi P2, ou bien à des parties intermédiaires des première P1 et deuxième P2 parois, comprises entre leurs bords supérieurs BS1 et BS2 et inférieurs. On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que la deuxième paroi P2 peut comprendre au moins un trou traversant TT qui est propre à être placé devant un autre trou traversant (non illustré) défini dans la paroi latérale externe PLE. Ces deux trous traversants TT sont propres à être traversés par un boulon (ou une vis) qui est destiné(e) à participer à la solidarisation fixe par boulonnage (ou vissage) du bras supérieur BRS à la paroi latérale externe PLE. Par exemple, et bien que cela n’apparaisse pas sur la , on peut solidariser fixement par soudage un écrou sur la deuxième paroi P2 devant son trou traversant TT (et du côté où est défini l’espace EP). Ce boulonnage (ou vissage) permet avantageusement de solidariser fixement la deuxième paroi P2 à la paroi latérale externe PLE. Mais la deuxième paroi P2 pourrait aussi être solidarisée fixement par soudage à la paroi latérale externe PLE. On notera également que chaque pièce de renfort PR est préférentiellement monobloc, soit par fabrication (moulage ou autre), soit par solidarisation par soudage des trois parois P1 à P3 les unes aux autres, soit encore par pliage et/ou emboutissage et solidarisation par soudage. On notera également que chaque pièce de renfort PR peut être réalisée dans un acier choisi. Dans ce cas, chaque pièce de renfort PR peut, par exemple et de préférence, avoir une épaisseur supérieure ou égale à 2 mm. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être comprise entre 2,2 mm et 3 mm. Pièce de renfort (PR) propre à équiper un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant une pièce d’appui de façade (PAF) comprenant une paroi principale (PP) prolongée latéralement et selon un angle choisi par une paroi latérale externe (PLE) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un bras supérieur (BRS) s’étendant jusqu’à une zone (Z) située entre un pied avant et un montant avant, caractérisée en ce qu’elle est propre à être logée fixement dans un espace (EP) défini entre ladite paroi principale (PP) et ladite partie supérieure (PS1) de la paroi latérale externe (PLE), et est agencée sous la forme générale d’une équerre pour renforcer une résistance de ladite pièce d’appui de façade (PAF) dans une partie supérieure, de sorte qu’elle transmette des efforts pendant des phases de compression et de traction dudit bras supérieur (BRS) en cas de choc par l’avant subi par ledit véhicule. Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend i) une première paroi (P1) propre à être placée parallèlement à ladite paroi principale (PP), ii) une deuxième paroi (P2) prolongeant latéralement et selon ledit angle choisi ladite première paroi (P1) et propre à être placée parallèlement à ladite paroi latérale externe (PLE), et iii) une troisième paroi (P3) solidarisée fixement auxdites première (P1) et deuxième (P2) parois afin que ladite partie supérieure de la pièce d’appui de façade (PAF) transmette des efforts pendant lesdites phases de compression et de traction dudit bras supérieur (BRS) en cas de choc par l’avant subi par ledit véhicule suivant une direction ayant une composante longitudinale et une composante transversale non nulle. Pièce de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite troisième paroi (P3) est solidarisée fixement à des bords supérieurs (BS1, BS2) respectifs desdites première (P1) et deuxième (P2) parois. Pièce de renfort selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que ladite deuxième paroi (P2) comprend au moins un trou traversant (TT) propre à être placé devant un autre trou traversant défini dans ladite paroi latérale externe (PLE) et à être traversé, tout comme cet autre trou traversant, par un boulon destiné à participer à une solidarisation fixe par vissage dudit bras supérieur (BRS) à ladite paroi latérale externe (PLE). Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que ledit angle choisi est compris entre 80° et 100°. Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle est réalisée dans un acier. Pièce de renfort selon la revendication 6, caractérisée en ce qu’elle a une épaisseur supérieure ou égale à 2 mm. Pièce d’appui de façade (PAF) propre à équiper un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant au moins un bras supérieur (BRS) s’étendant jusqu’à une zone (Z) située entre un pied avant et un montant avant, ladite pièce d’appui de façade (PAF) comprenant une paroi principale (PP) prolongée latéralement et selon un angle choisi par une paroi latérale externe (PLE) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement audit bras supérieur (BRS), caractérisée en ce qu’elle comprend une pièce de renfort (PR) selon l’une des revendications précédentes, logée fixement dans un espace (EP) défini entre ladite paroi principale (PP) et ladite partie supérieure (PS1) de la paroi latérale externe (PLE). Pièce d’appui de façade (PAF) selon la revendication 8, caractérisée en ce que ladite pièce de renfort (PR) est solidarisée fixement par soudage au moins à ladite paroi principale (PP). Véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant des bras supérieurs (BRS), droit et gauche, s’étendant chacun jusqu’à une zone (Z) située entre un pied avant, droit ou gauche, et un montant avant, droit ou gauche, caractérisé en ce qu’il comprend en outre des pièces d’appui de façade (PAF), droite et gauche, selon la revendication 8 ou 9, ayant une partie supérieure de paroi latérale externe (PLE) à laquelle est solidarisée fixement un bras supérieur (BRS), droit ou gauche.