Brevet FR3149584A1 — publié le 20241213

Becquet structurel pour véhicule automobile Becquet pour un véhicule automobile de type tri-corps (100), caractérisé en ce que le becquet est un becquet structurel (60) destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type tri-corps et vers l’arrière dudit véhicule, le becquet structurel (60) étant destiné à être fixé sur la caisse (30) du véhicule automobile de type tri-corps, le becquet structurel comprenant une structure métallique interne (62) configurée pour permettre le passage des efforts, notamment d’efforts vibratoires, entre les côtés latéraux (35) de la caisse (30) du véhicule automobile (100). Figure pour l’abrégé : 8 Becquet structurel pour véhicule automobile de type tri-corps. L’invention concerne un becquet structurel pour véhicule automobile de type tri-corps. L’invention concerne de plus un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. L’efficacité énergétique d’un véhicule est très largement influencée par ses performances aérodynamiques, notamment au-delà d’un certain seuil de vitesse longitudinale. Pour améliorer les performances aérodynamiques des véhicules, la forme de la zone arrière du véhicule est fondamentale car elle génère plus de 70% de la trainée aérodynamique. Des solutions techniques existent, comme par exemple l’ajout de béquets disposés dans le prolongement du toit du véhicule, ou encore de spoilers placés sur le coffre arrière du véhicule. Toutefois, l’amélioration apportée par de tels systèmes reste limitée car elle ne permet pas des gains élevés en SCx. Dans les modèles récents des véhicules automobiles, les pavillons sont parfois abaissés et comprennent des lunettes arrière très inclinées pour améliorer les performances aérodynamiques desdits véhicules automobiles. Toutefois, cet abaissement du pavillon entraîne une réduction de l’espace pour les appuis tête à l’arrière du véhicule : les potentiels passagers installés à l’arrière du véhicule n’ont pas assez de place pour leur tête, ce qui peut s’avérer inconfortable, voire dangereux. De plus, la visibilité à travers une lunette arrière très inclinée dans un pavillon abaissé est assez restreinte, ce qui peut poser des problèmes en matière de sécurité. Le but de l’invention est de fournir un becquet structurel pour véhicule automobile de type tri-corps remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les systèmes connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention se propose d’apporter une solution simple, fiable et efficace, qui permet d’optimiser les caractéristiques aérodynamiques du véhicule automobile en réduisant significativement le SCx du véhicule automobile tout en garantissant un espace suffisant pour les potentiels passagers installés à l’arrière du véhicule et une visibilité satisfaisante à travers la lunette arrière inclinée agencée dans un pavillon abaissé. A cet effet l’invention porte sur un becquet pour un véhicule automobile de type tri-corps, caractérisé en ce que ce becquet est un becquet structurel destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type tri-corps et vers l’arrière dudit véhicule, le becquet structurel étant destiné à être fixé sur la caisse du véhicule automobile de type tri-corps, le becquet structurel comprenant une structure métallique interne configurée pour permettre le passage des efforts entre des côtés latéraux de la caisse du véhicule automobile. Dans un mode de réalisation, la structure métallique interne du becquet structurel comporte une première coque et une deuxième coque configurées pour coopérer l’une avec l’autre de sorte à former un corps creux au cœur du becquet structurel. Optionnellement, la structure métallique interne comporte une poutre en tôle emboutie ou de l’aluminium. Optionnellement, le becquet structurel comprend un habillage configuré pour être fixé sur la structure métallique interne. Par ailleurs, l’habillage comprend une paroi extérieure présentant une forme aérodynamique, telle qu’une forme d’aileron. Optionnellement, le becquet structurel comprend des emplacements pour y agencer au moins un moyen de signalisation et/ou au moins un moyen de communication et/ou au moins un moyen de détection. L’invention porte en outre sur une caisse de véhicule automobile de type tri-corps, caractérisé en ce qu’elle comporte une traverse arrière d’inertie réduite par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un becquet structurel. Dans cette configuration, la réduction d’inertie est comprise entre 50% et 80% par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un becquet structurel. L’invention porte en outre sur un véhicule automobile de type tri-corps comportant une caisse telle que décrite précédemment et comportant un becquet structurel selon l’invention. L’invention porte en outre sur un procédé d’assemblage d’un becquet structurel ; le procédé comporte les étapes suivantes : - assemblage des extrémités d’une traverse arrière sur un brancard du véhicule automobile ; - assemblage de la structure métallique interne du becquet structurel sur la caisse du véhicule automobile ; - assemblage des côtés latéraux de caisse sur la caisse ; - assemblage d’un pavillon sur la caisse ; - assemblage d’un habillage sur la structure métallique interne du becquet structurel. Optionnellement, l’étape d’assemblage des extrémités de la traverse arrière sur le brancard du véhicule automobile et l’étape d’assemblage de la structure métallique interne du becquet structurel sur la caisse du véhicule automobile sont effectuées par soudage, tel que du soudage par point. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles : La définit un repère orthonormé direct associé d’un véhicule automobile tri-corps. La illustre schématiquement la trainée d’un véhicule tri-corps. La illustre schématiquement un exemple d’un véhicule automobile de type tri-corps selon l’état de l’art. La illustre schématiquement une caisse d’un véhicule automobile de type tri-corps selon l’état de l’art. La est une vue en coupe schématique d’un habitacle d’un véhicule automobile de type tri-corps selon l’état de l’art. La est une vue en coupe schématique d’un détail d’un habitacle d’un véhicule automobile de type tri-corps selon l’état de l’art. La est une vue similaire à la et illustre schématiquement un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. La est une vue similaire à la et illustre schématiquement une caisse d’un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. La est une vue en coupe similaire à la et illustre un habitacle d’un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. La est une vue en coupe similaire à la et illustre un détail d’un habitacle d’un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. La illustre les étapes d’un procédé d’assemblage d’un véhicule automobile de type tri-corps équipé d’un becquet structurel selon l’invention. Un véhicule automobile 100’ connu de l’état de l’art est décrit ci-après en référence aux figures 3 à 6. Un mode de réalisation d’un véhicule automobile 100 selon l’invention est décrit ci-après en référence aux figures 7 à 11. Dans l’ensemble de la description, le véhicule automobile 100’ ou 100 est un véhicule automobile de tout type, notamment un véhicule de tourisme ou un véhicule utilitaire. En référence à la , on définit un premier repère orthonormé direct (X, Y, Z), l’axe X étant parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile et orienté vers l’arrière du véhicule automobile l’axe Y étant transversal et dirigé vers la droite du véhicule, et l’axe Z étant vertical et orienté vers le haut du véhicule. Le véhicule automobile est de type tri-corps, c’est-à-dire que la carrosserie du véhicule automobile définit trois volumes : un premier volume correspond au volume occupé par le moteur, un deuxième volume correspond à l’habitacle, et un troisième volume correspond au coffre. Les trois parties essentielles de la voiture (moteur, habitacle et coffre) sont alors bien séparées. De plus, comme cela est illustré sur la , le dessin de la poupe 10 d'un véhicule influence fortement sa résistance aérodynamique, en raison des turbulences 12 générées à l’arrière de la poupe 10 du véhicule automobile 100’. Dans la suite du document, on suppose par ailleurs que le véhicule automobile 100’ comprend une lunette arrière fixe 14’. L’invention est plus spécifiquement avantageuse pour des véhicules de type tri-corps présentant d’inclinaison de la lunette arrière compris entre 17° et 40° par rapport à un plan horizontal formé par les axes X et Y. Un véhicule automobile 100’ de type tri-corps de l’état de l’art est illustré sur la . Sur cette , une traverse arrière 20’ de pavillon peut limiter la visibilité d’un conducteur (non illustré sur la figure) dudit véhicule 100’. Cette limitation de la visibilité à travers la lunette arrière fixe 14’ à cause de la traverse arrière 20’ est d’autant plus marquée lorsque la lunette arrière fixe 14’ est inclinée avec un angle faible par rapport au plan XY qui s’apparente généralement à un plan horizontal. Dans un véhicule automobile 100’ de type tri-corps de l’état de l’art, la traverse arrière 20’ de pavillon est généralement solidaire d’une caisse 30’ du véhicule 100’, comme illustré sur la . Plus précisément, la traverse arrière 20’ de pavillon se situe généralement sous le pavillon 40’ et à l’intérieur de l’habitacle 50’ du véhicule automobile 100’. Ceci est plus particulièrement illustré sur la . La traverse arrière de pavillon 20’ peut notamment être solidaire d’un brancard 70’, comme illustré sur la . Dans le cas classique où le véhicule automobile 100’ de type tri-corps comprend deux rangées de places assises au sein de l’habitacle 50’, à savoir une rangée avant de places assise et une rangée arrière de places assises, la traverse arrière 20’ de pavillon peut notamment se situer au-dessus des appui-tête 54’ des sièges formant la rangée arrière de places assises, comme illustré sur la . Sur cette , la traverse arrière 20’ est masquée par une garniture 42’ de pavillon 40’ assez volumineuse, ce qui encombre l’espace de tête 52’ pour le passager arrière. Un tel encombrement diminue encore davantage la visibilité à travers la lunette arrière fixe inclinée 14’. De plus, l’espace entre l’appui-tête 54’ et la garniture 42’ de pavillon 40’ est réduit, ce qui limite fortement la hauteur maximale réglable pour l’appui-tête 54’. Par ailleurs, la garniture 42’ de pavillon 40’ qui recouvre la traverse arrière 20’ de pavillon peut s’avérer trop encombrante : le risque d’un contact ou d’un choc entre la garniture 42’ de pavillon 40’ et la tête 52’ d’un passager assis sur l’une des places assises de la rangée arrière est assez élevé. Afin de remédier à l’ensemble de ces inconvénients, un becquet structurel 60 est destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile 100 de type tri-corps et vers l’arrière dudit véhicule 100. L’emplacement du becquet structurel 60 est plus particulièrement illustré sur la . Le becquet structurel 60 comprend une structure métallique interne 62 configurée, notamment par sa géométrie, pour permettre le passage des efforts, notamment d’efforts vibratoires, au niveau de la caisse 30 du véhicule automobile 100 lorsque celui-ci est en marche. A titre d’exemple, l’ensemble formé du becquet structurel 60 en combinaison avec les côtés de caisse du véhicule 100 et le soubassement du véhicule 100 forment un anneau de rigidification du véhicule 100. En d’autres termes, le becquet structurel est un élément de rigidification de la caisse 30 du véhicule 100. Autrement dit, la une structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 encaisse les efforts vibratoires du véhicule automobile 100, ce qui est habituellement assuré par la traverse arrière 20. Or, avec un becquet structurel 60 solidaire de la caisse 30 du véhicule automobile 100 de type tri-corps qui assure la stabilité de la caisse 30 du véhicule automobile 100 en fonctionnement, la traverse arrière 20 peut avoir des dimensions réduites, de sorte qu’elle prenne moins de place à l’intérieur de l’habitacle 50, et les dimensions réduites de la traverse arrière 20 permettent d’augmenter le champ de visibilité à travers la lunette arrière fixe inclinée 14. A titre d’exemple, l’inertie de la traverse arrière 20 est par exemple réduite d’environ 50% à 80% par rapport à l’inertie d’une traverse arrière 20’ classique. Par ailleurs, la hauteur de la traverse arrière 20 est par exemple réduite d’environ 30% à 60% par rapport à la hauteur d’une traverse arrière 20’ classique. Ainsi, le fait d’équiper le véhicule automobile 100 de type tri-corps avec un becquet structurel 60 permet de réduire les dimensions de la traverse arrière 20 sans perdre en rigidité, car les efforts vibratoires passent par le becquet structurel 60. Les efforts vibratoires sont en partie repris par la structure métallique 62 à l’intérieur du becquet structurel 60. Selon un mode de réalisation particulier, la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 comporte une poutre en tôle emboutie disposée transversalement relativement au véhicule, c’est-à-dire selon l’axe Y. L’épaisseur de la tôle emboutie utilisée pour former la poutre est par exemple de 2 à 3 mm. Une telle structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 est facile à fabriquer et présente également un avantage économique. Utiliser une tôle emboutie pour former la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 permet également de limiter le poids du becquet structurel 60. Selon un mode de réalisation, la structure métallique interne 62 peut s’étendre tout le long du becquet structurel 60. Dans le cas où la structure métallique interne 62 se présente sous la forme d’une poutre en tôle emboutie, la fabrication de ladite structure est d’autant plus aisée, puisqu’il peut s’agit d’une unique pièce. Une telle structure métallique interne 62 qui s’étend tout le long du becquet structurel 60 permet de fortifier le becquet et d’assurer des points de fixation aux extrémités du becquet structurel 60 avec la caisse 30 du véhicule automobile 100. Les extrémités de la structure métallique interne 62 peuvent par exemple être solidarisées sur le brancard 70 du véhicule automobile. Selon un mode de réalisation particulier, la structure métallique interne 62 peut se présenter sous la forme de plusieurs pièces métalliques reliées entre elles. Cette variante peut permettre d’envisager une géométrie plus complexe pour la structure métallique interne 62 au sein du becquet structurel 60. Ainsi, la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 peut comporter une première coque 621 et une deuxième coque 622 qui sont configurées pour coopérer de sorte à former un corps creux au cœur du becquet structurel 60. Ce mode de réalisation particulier est notamment illustré sure les figures 10 et 11. La première coque 621 peut notamment désigner une coque inférieure destinée à supporter la deuxième coque 622 qui est alors une coque supérieure. La deuxième coque 622, ou coque supérieure, peut s’apparenter à une tôle de fermeture qui recouvre la première coque 621 ou coque inférieure de sorte à former le corps creux au cœur du becquet structurel 60. Une telle structure métallique interne 62 permet d’envisager une géométrie plus complexe pour le becquet structurel 60 tout en limitant son poids. La géométrie des coques 621, 622 qui forment la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 peut être adaptée pour résister efficacement aux efforts vibratoires qui s’exercent au sein de la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 lorsque le véhicule automobile 100 est en marche. D’une manière commune à l’ensemble des modes de réalisation décrits précédemment, la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 peut être en aluminium ou comprendre un alliage d’aluminium. Les matériaux métalliques légers dont la masse volumique est inférieure à 5 g/cm³ sont particulièrement avantageux dans le cadre de cette application. Par ailleurs, le becquet structurel 60 peut comporter un habillage 65 configuré pour être fixé sur la structure métallique interne 62. En plus d’apporter une couverture esthétique au becquet structurel 60 en recouvrant la structure métallique interne 62, l’habillage 65 peut présenter une géométrie qui améliore l’aérodynamisme du véhicule automobile 100. Ainsi, l’habillage 65 comprend par exemple une paroi extérieure 67 en forme d’aileron ou tout autre profil permettant d’améliorer l’aérodynamisme du véhicule automobile 100. Cet habillage 65 peut désigner un ensemble de pièces en plastique qui peuvent être clippées ou vissées sur la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60. D’autres moyens de fixation démontables peuvent être envisagés pour assembler l’habillage 65 sur la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60. En outre, d’autres matériaux que le plastique peuvent être envisagés pour l’habillage 65. Selon un mode de réalisation particulier, le becquet structurel 60 comprend des emplacements pour y agencer au moins un moyen de signalisation, par exemple un dispositif lumineux tel qu’un feu de stop ; et/ou au moins un moyen de communication, par exemple une antenne radio ; et/ou au moins un moyen de détection . Ces emplacements ne sont pas illustrés sur les figures. Le becquet structurel 60 peut être solidarisé à la caisse 30 du véhicule automobile 100 par des soudures, notamment lors d’un procédé de soudage par point. Sur la , les croix indiquent des emplacements envisageables pour les points de soudure. Ainsi, une extrémité 25 de la traverse arrière 20 ainsi que la première coque 621 sont par exemple toutes les deux soudées sur le brancard 70, à différents endroits du brancard 70. De même, la deuxième coque 622 ou coque supérieure peut être soudée sur la première coque 621 ou coque inférieure, les points de soudage se situent alors dans les zones de contact entre la deuxième coque 622 et la première coque 621, notamment sr les périphéries desdites coques 621, 622. Alternativement, le becquet structurel 60 peut être solidarisé à la caisse 30 du véhicule automobile 100 par vissage sur brancard 70, ce qui peut notamment permettre un démontage du becquet structurel 60, par exemple pour le remplacer dans le cas où il serait abîmé. Un exemple de procédé d’assemblage du becquet structurel 60 sur le toit du véhicule automobile 100 peut comporter diverses étapes, comme illustré sur la . En partant d’une caisse 30 de véhicule automobile 100 sur laquelle des côtés latéraux 35 de la caisse 30 ne sont pas encore montés, une première étape peut comprendre l’assemblage des extrémités d’une traverse arrière 20 sur un brancard 70 du véhicule automobile 100. Un soudage par point peut être envisagé pour fixer les extrémités 25 de la traverse arrière 20 sur le brancard 70 du véhicule automobile 100. Dans l’étape suivante, la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 est fixé sur la caisse 30 du véhicule automobile. Là encore, un soudage par point peut être envisagé pour fixer la structure métallique interne 62. En variante, la structure métallique interne 62 peut être vissée sur le brancard 70. D’autres moyens de fixation, permanents ou démontables, peuvent être envisagés pour solidariser la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 sur la caisse 30 du véhicule automobile 100. Dans le cas où la structure métallique interne 62 comprend des coques 621, 622, les coques 621, 622 sont assemblées l’une après l’autre. En particulier, la première coque 621 ou coque inférieure est fixée sur la caisse 30 et ensuite la deuxième coque 622 ou coque supérieure est montée sur la première coque 621 et solidarisée à celle-ci de sorte à former un corps creux au cœur du becquet structurel 60. Une fois que la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60 est fixée sur la caisse 30 du véhicule 100, en particulier sur le brancard 70 du véhicule 100, les côtés latéraux 35 de la caisse 30 du véhicule automobile 100 peuvent être montées à leur tour, suivi du pavillon 40 sur la caisse 30. Enfin, l’habillage 65 est installé sur la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60. Il est ainsi possible d’équiper un véhicule automobile de type tri-cors 100 avec un becquet structurel 60 configuré pour permettre le passage des efforts, notamment d’efforts vibratoires entre les côtés latéraux 35 de caisse 30 du véhicule automobile 100 et à travers la structure métallique interne 62 du becquet structurel 60, permettant ainsi d’une part de réduire les dimensions de la traverse arrière 20 afin de gagner de la place dans l’habitacle au niveau de l’espace de tête 52 pour le passager arrière et d’autre part d’augmenter le champ de visibilité à travers la lunette arrière fixe inclinée 14. Becquet pour un véhicule automobile de type tri-corps (100), caractérisé en ce que le becquet est un becquet structurel (60) destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type tri-corps et vers l’arrière dudit véhicule, le becquet structurel (60) étant destiné à être fixé sur une caisse (30) du véhicule automobile de type tri-corps, le becquet structurel (60) comprenant une structure métallique interne (62) configurée pour permettre le passage des efforts entre des côtés latéraux (35) de la caisse (30) du véhicule automobile (100). Becquet selon la revendication 1, caractérisé en ce que la structure métallique interne (62) du becquet structurel comporte une première coque (621) et une deuxième coque (622) configurées pour coopérer l’une avec l’autre de sorte à former un corps creux au cœur du becquet structurel (60). Becquet selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la structure métallique interne (62) comporte une poutre en tôle emboutie ou de l’aluminium. Becquet selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend un habillage (65) configuré pour être fixé sur la structure métallique interne (62) du becquet structurel (60) . Becquet selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’habillage (65) comprend une paroi extérieure (67) présentant une forme aérodynamique, telle qu’une forme d’aileron. Becquet selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des emplacements pour y agencer au moins un moyen de signalisation et/ou au moins un moyen de communication et/ou au moins un moyen de détection. Véhicule automobile de type tri-corps, caractérisé en ce qu’il comporte un becquet selon l’une quelconque des revendications 1 à 6. Procédé d’assemblage d’un becquet structurel selon les revendications 1 à 6 sur une caisse d’un véhicule automobile, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes : - assemblage des extrémités (25) d’une traverse arrière (20) sur un brancard (70) du véhicule automobile (100) ; - assemblage de la structure métallique interne (62) du becquet structurel (60) sur une caisse (30) du véhicule automobile ; - assemblage des côtés latéraux de caisse (35) sur la caisse (30) ; - assemblage d’un pavillon (40) sur la caisse (30) ; - assemblage d’un habillage (65) sur la structure métallique interne (62) du becquet structurel (60). Procédé d’assemblage selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’étape d’assemblage des extrémités (25) de la traverse arrière (20) sur le brancard (70) du véhicule automobile (100) et l’étape d’assemblage de la structure métallique interne (62) du becquet structurel (60) sur la caisse (30) du véhicule automobile sont effectuées par soudage, tel que du soudage par point.