Brevet FR3144800A1 — publié le 20240712

Une pièce de renfort (PR) équipe un véhicule automobile comprenant un soubassement (SV) comportant un plancher inférieur (PI) comportant des parois longitudinales (PLT) et une paroi supérieure (PST) définissant un tunnel dans une zone longitudinale centrale (ZLC), et deux zones latérales en saillie, placées à droite et à gauche du tunnel en étant séparées de lui par des zones vides (ZV), et un plancher supérieur (PLS) installé sur une zone latérale. Cette pièce de renfort (PR) présente une section transversale en forme générale de L et est installée dans une zone vide (ZV) en ayant une première paroi (P1) solidarisée à l’une des parois longitudinales (PLT) et une seconde paroi (P2) solidarisée à une face inférieure (FI) du plancher supérieur (PLS). Figure 3 PIÈCE DE RENFORT POUR UN SOUBASSEMENT DE VÉHICULE AUTOMOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément les soubassements de tels véhicules. Etat de la technique Certains véhicules, généralement de type automobile, comprennent un soubassement comportant un plancher inférieur et deux planchers supérieurs. Dans ce cas, le plancher inférieur peut comprendre sur sa face supérieure des parois longitudinales et une paroi supérieure qui définissent ensemble un tunnel ouvert dans une zone longitudinale centrale, et deux zones latérales en saillie, placées à droite et à gauche du tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides, et les planchers supérieurs sont installés respectivement sur les zones latérales du plancher inférieur. Ces zones latérales et les planchers supérieurs associés sont agencés de manière à supporter des sièges avant, droit et gauche. Par ailleurs, ces zones latérales en saillie sont généralement définies afin de permettre le logement sous le plancher inférieur d’au moins une batterie rechargeable. En présence de ce type de soubassement, lorsque le véhicule subit un choc par l’avant, l’inertie des passagers assis sur ces sièges avant induit un basculement de leurs corps vers l’avant qui peut provoquer, via ces sièges avant, un affaissement des parties avant des zones latérales du plancher inférieur qui sont situées dessous, ce qui peut causer des dommages aux passagers et à une éventuelle batterie installée sous le plancher inférieur. Par ailleurs, lorsque le véhicule subit un choc sur l’un de ses côtés longitudinaux au niveau d’une zone latérale du plancher supérieur, le fait que cette dernière soit en saillie (et donc que le plancher supérieur soit rehaussé) permet au longeron voisin d’exercer une pression sur elle, ce qui la pousse contre la paroi longitudinale du tunnel et donc peut induire un poinçonnement et/ou une déstabilisation de ce tunnel, ce qui est potentiellement dangereux pour l’intégrité du véhicule. On notera que la situation est aggravée lorsque le plancher supérieur comprend des traverses d’assise car elles participent au poinçonnement et/ou à la déstabilisation du tunnel. Il serait certes possible d’augmenter notablement l’épaisseur des parois longitudinales et supérieure définissant le tunnel, mais cela ne permettrait pas d’empêcher l’affaissement des parties avant des zones latérales du plancher inférieur. En outre, 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. Il serait également possible d’augmenter notablement l’épaisseur des zones latérales du plancher inférieur pour empêcher leur affaissement, mais cela ne permettrait pas d’empêcher le poinçonnement et/ou la déstabilisation du tunnel. En outre, 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 un soubassement comportant : - un plancher inférieur comportant sur une face supérieure des parois longitudinales et une paroi supérieure définissant un tunnel dans une zone longitudinale centrale, et deux zones latérales en saillie, placées à droite et à gauche du tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides, et propres à supporter des sièges avant, et - au moins un plancher supérieur installé sur l’une des zones latérales. Cette pièce de renfort se caractérise par le fait qu’elle présente une section transversale en forme générale de L et est propre à être installée dans l’une des zones vides en ayant une première paroi solidarisée fixement à l’une des parois longitudinales et une seconde paroi solidarisée fixement à une face inférieure du plancher supérieur, pour renforcer une raideur transversale locale du soubassement et s’opposer à un affaissement d’une partie de la zone latérale située à côté de cette zone vide en cas de choc subi par le véhicule. Grâce à l’invention, en cas de choc subi par le véhicule sur un côté longitudinal, la zone longitudinale centrale de son soubassement est protégée permettant ainsi de préserver son intégrité, et en cas de choc subi par l’avant du véhicule la bascule vers l’avant du siège avant est limitée fortement, voire empêchée complètement, ce qui permet d’empêcher l’affaissement de la zone latérale et donc l’endommagement d’une éventuelle batterie installée sous cette dernière. La pièce de renfort selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - sa seconde paroi peut comprendre une zone emboutie définissant un espace concave ; - en présence de la première option, dans un premier mode de réalisation l’espace concave peut s’étendre longitudinalement, parallèlement à la zone longitudinale centrale ; - en présence de la dernière sous-option, la seconde paroi peut comprendre un bord longitudinal qui est propre à être solidarisé fixement par soudage à la face inférieure du plancher supérieur ; - en présence de la première option, dans un second mode de réalisation l’espace concave peut avoir une forme de cuvette rectangulaire en étant délimité sur trois côtés fermés respectivement par trois sous-parties de la seconde paroi et sur un côté partiellement ouvert, destiné à être orienté vers le tunnel, par une extension vers le bas de la première paroi ; - en présence de la dernière sous-option, les trois sous-parties peuvent avoir une extrémité supérieure repliée de manière à définir un bord propre à être solidarisé fixement par soudage à la face inférieure du plancher supérieur ; - elle peut être réalisée en acier ; - en présence de la dernière option, elle peut avoir une épaisseur comprise entre 1 mm et 2 mm. L’invention propose également un véhicule automobile comprenant un soubassement comportant, d’une part, un plancher inférieur comportant sur une face supérieure des parois longitudinales et une paroi supérieure définissant un tunnel dans une zone longitudinale centrale, et deux zones latérales en saillie, placées à droite et à gauche du tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides et propres à supporter des sièges avant, et deux planchers supérieurs installés respectivement sur les zones latérales, et, d’autre part, au moins une pièce de renfort, droite ou gauche, du type de celle présentée ci-avant, et solidarisée fixement à l’une des parois longitudinales et à une face inférieure de l’un des planchers supérieurs. Par exemple, un (chaque) plancher supérieur peut comprendre un bord longitudinal interne s’étendant longitudinalement à droite ou à gauche du tunnel et replié vers le haut afin d’être solidarisé fixement par soudage à l’une des pièces de renfort. 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 longitudinal gauche, une partie d’un premier exemple de soubassement de véhicule automobile, comportant un premier exemple de réalisation d’une pièce de renfort selon l’invention et un plancher supérieur, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la partie de soubassement de la , sans le plancher supérieur, illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal et vertical, la partie de soubassement de la , illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessus, la pièce de renfort des figures 1 à 3, illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté longitudinal gauche, une partie d’un second exemple de soubassement de véhicule automobile, comportant un second exemple de réalisation d’une pièce de renfort selon l’invention et un plancher supérieur, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la partie de soubassement de la , sans le plancher supérieur, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la pièce de renfort des figures 5 et 6, solidarisée fixement à la paroi longitudinale gauche du tunnel du soubassement, en l’absence de la traverse gauche, illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la pièce de renfort des figures 5 à 7, solidarisée fixement à la paroi longitudinale gauche du tunnel du soubassement et à la traverse gauche, et illustre schématiquement, dans une vue en coupe dans un plan transversal et vertical, la partie de soubassement de la . Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer une pièce de renfort PR permettant à un soubassement SV d’un véhicule automobile de mieux encaisser des efforts lors d’un choc 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 un soubassement comprenant un tunnel longitudinal dans une partie centrale et des planchers supérieurs installés au-dessus d’un plancher inférieur. Sur les figures 1 à 9 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’inférieur » est définie par rapport au sol sur lequel est situé le véhicule, et donc désigne une face d’élément orientée vers le sol, et la notion « de supérieur » désigne une face d’élément orientée vers le haut et donc opposée à la face inférieure de ce même élément. On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 5, des parties de premier et second exemples de soubassement SV de véhicules automobiles, comportant respectivement des premier et second exemples de réalisation de pièces de renfort PR selon l’invention. On notera que le premier exemple de soubassement SV est adapté aux sièges avant à assise dite basse, tandis que le second exemple de soubassement SV est adapté aux sièges avant à assise dite haute. Comme illustré partiellement, chaque soubassement SV comprend un plancher inférieur PI, au moins un plancher supérieur PLS, et au moins une pièce de renfort PR. Le plancher inférieur PI comprend sur une face supérieure FS une zone longitudinale centrale ZLC et deux zones latérales ZLS en saillie. La zone longitudinale centrale ZLC comprend des parois longitudinales PLT (droite et gauche) et une paroi supérieure PST qui définissent ensemble un tunnel ouvert sur sa face inférieure (orientée vers le bas). Les deux zones latérales ZLS sont placées à droite et à gauche du tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides ZV. De plus, ces deux zones latérales ZLS sont propres à supporter des sièges avant. Elles comportent chacune à cet effet des parties embouties convexes et/ou des éléments longitudinaux et/ou transversaux qui s’étendent vers le haut depuis la face supérieure FS du plancher inférieur PI. On notera que l’une au moins de ces zones latérales ZLS peut être agencée (en saillie) de manière à permettre le logement sous le plancher inférieur PI d’une batterie rechargeable. Le (chaque) plancher supérieur PLS est installé sur l’une des zones latérales ZLS, et donc au-dessus du plancher inférieur PI. Il est destiné à permettre la fixation d’un siège avant sur sa face supérieure. Comme cela apparaît mieux sur les figures 2 à 4 et 6 à 9, la (chaque) pièce de renfort PR présente une section transversale (dans un plan transversal (Y) et vertical (Z)) en forme générale de L. De plus, la (chaque) pièce de renfort PR est propre à être installée dans l’une des zones vides ZV en ayant une première paroi P1 solidarisée fixement à l’une des parois longitudinales PLT et une seconde paroi P2 solidarisée fixement (au moins) à la face inférieure FI du plancher supérieur PLS. Par exemple, ces solidarisations fixes peuvent se faire par soudage. Mais elles pourraient aussi se faire par vissage (ou boulonnage). Cet agencement est destiné à renforcer la raideur transversale (suivant la direction transversale Y) locale du soubassement SV et à s’opposer à un affaissement d’une partie de la zone latérale ZLS située à côté de cette zone vide ZV en cas de choc subi par le véhicule. Cela permet de renforcer la sécurité passive du véhicule. On comprendra qu’en cas de choc subi par le véhicule sur un côté longitudinal situé à proximité d’une pièce de renfort PR (et donc comportant une composante principale suivant la direction transversale Y), la présence de cette pièce de renfort PR permet de limiter fortement, voire empêcher complètement, que le plancher supérieur PLS enfonce la paroi longitudinale PLT du tunnel et donc provoque un poinçonnement et/ou une déstabilisation de ce tunnel. Cela permet de préserver l’intégrité du véhicule en protégeant la zone longitudinale centrale ZLC de son soubassement SV, y compris lorsque le plancher supérieur PLS comprend des traverses d’assise. De même, en cas de choc subi par l’avant du véhicule (et donc comportant une composante principale suivant la direction longitudinale X) la présence de la pièce de renfort PR permet de limiter fortement, voire empêcher complètement, que le siège avant bascule vers l’avant du fait de l’inertie du passager et donc provoque un affaissement par enfoncement de la zone latérale ZLS correspondante. Cela permet d’empêcher un endommagement de l’éventuelle batterie installée sous cette zone latérale ZLS par la déformation locale du plancher inférieur PI. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, et 5 et 6, le soubassement SV peut comprendre deux traverses TS, droite et gauche, installées chacune entre un longeron LS (situé sur un côté longitudinal droit ou gauche) et la première paroi P1 d’une pièce de renfort PR droite ou gauche ou la paroi latérale PLT droite ou gauche du tunnel (en l’absence de pièce de renfort PR). Dans ce cas, la seconde paroi P2 d’une pièce de renfort PR peut être aussi solidarisée à la face inférieure de la paroi supérieure d’une traverse TS correspondante. Par exemple, cette solidarisation fixe peut se faire par soudage. Mais elle pourrait aussi se faire par vissage (ou boulonnage). Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1, 3, 5 et 9, le plancher supérieur PLS, qui est associé à une pièce de renfort PR, peut comporter un bord longitudinal interne BI s’étendant longitudinalement à droite ou à gauche du tunnel, replié vers le haut et solidarisé fixement par soudage à la première paroi P1 de cette pièce de renfort PR. Cela permet de solidariser le plancher supérieur PLS à la paroi longitudinale PLT du tunnel via la pièce de renfort PR, et ainsi d’augmenter la qualité de l’ancrage du siège avant concerné sur le soubassement SV. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 4 et 6 à 9, la seconde paroi P2 de la (chaque) pièce de renfort PR peut comprendre une zone emboutie ZE qui définit un espace concave EC. Cet emboutissage est destiné, au moins, à renforcer la capacité d’encaissement d’efforts de la pièce de renfort PR en cas de choc. On notera que dans le premier exemple de réalisation l’espace concave EC peut s’étendre longitudinalement (suivant la direction longitudinale X), parallèlement à la zone longitudinale centrale ZLC, comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 4. Dans ce cas, on renforce au moins la capacité d’encaissement d’efforts transversaux de la pièce de renfort PR en cas de choc latéral. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 à 4, la seconde paroi P2 de la (chaque) pièce de renfort PR peut comprendre un bord longitudinal BL qui est propre à être solidarisé fixement par soudage à la face inférieure FI du plancher supérieur PLS. On comprendra que ce bord longitudinal BL est replié dans un plan sensiblement horizontal (XY). Cela permet d’augmenter la surface de liaison entre la seconde paroi P2 et le plancher supérieur PLS, et donc d’avoir une meilleure répartition des efforts encaissés en cas de choc. En outre, cela permet d’optimiser l’intégrité d’au moins le positionnement longitudinal de la pièce de renfort PR. Le premier exemple de réalisation illustré sur les figures 2 à 4 résulte d’opérations d’emboutissage et de découpe, ainsi qu’éventuellement de pliage. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , dans le premier exemple de réalisation la seconde paroi P2 peut comprendre sur un bord « transversal » avant une patte de couplage PC repliée vers le bas (mais cela pourrait être vers le haut) et destinée à être solidarisée fixement par soudage à la face arrière de la paroi transversale d’une traverse TS associée. Cela permet d’augmenter l’intégrité des positionnements longitudinal et transversal de la pièce de renfort PR. On notera également que dans le second exemple de réalisation l’espace concave EC peut, comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 6 à 9, avoir une forme de cuvette rectangulaire. Dans ce cas, l’espace concave EC est délimité sur trois côtés fermés respectivement par trois sous-parties de la seconde paroi P2 de sa pièce de renfort PR et sur un côté partiellement ouvert, destiné à être orienté vers le tunnel, par une extension vers le bas de la première paroi P1 de sa pièce de renfort PR. Dans ce cas, on renforce non seulement la capacité d’encaissement d’efforts transversaux de la pièce de renfort PR en cas de choc latéral, mais aussi la capacité d’encaissement d’efforts longitudinaux de la pièce de renfort PR en cas de choc avant. Cela permet aussi d’optimiser l’intégrité des positionnements longitudinal et transversal de la pièce de renfort PR. Dans une variante de réalisation, l’espace concave EC pourrait être délimité sur quatre côtés fermés respectivement par quatre sous-parties de la seconde paroi P2 de sa pièce de renfort PR qui se prolongent l’une l’autre, sensiblement à 90°. Cette variante est actuellement techniquement réalisable lorsque la pièce de renfort PR est fabriquée par moulage, alors que le second exemple de réalisation illustré sur les figures 6 à 9 résulte d’opérations de découpe et d’emboutissage, ainsi qu’éventuellement de pliage. On comprendra en effet que l’emboutissage est très difficilement compatible avec la définition d’un espace concave EC délimité sur quatre côtés fermés respectivement par quatre sous-parties de la seconde paroi P2. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur les figures 6 à 9, les trois (ou quatre) sous-parties de la seconde paroi P2 peuvent avoir chacune une extrémité supérieure qui est repliée de manière à définir un bord BS propre à être solidarisé fixement par soudage à la face inférieure FI du plancher supérieur PLS. On comprendra que ce bord BS est replié dans un plan sensiblement horizontal (XY). Cela permet d’augmenter la surface de liaison entre la seconde paroi P2 et le plancher supérieur PLS, et donc d’avoir une meilleure répartition des efforts encaissés en cas de choc. De préférence, en présence d’une traverse TS la partie transversale du bord BS qui est située la plus en avant est solidarisée par soudage à la face inférieure de la paroi supérieure de cette traverse TS. On notera également que chaque pièce de renfort PR peut être réalisée dans un acier choisi, par exemple celui dit DP590. Dans ce cas, chaque pièce de renfort PR peut, par exemple et de préférence, avoir une épaisseur comprise entre 1 mm et 2 mm. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être égale à 1,3 mm. On notera également que sur les figures 1 à 9 seule apparaît la pièce de renfort PR gauche (solidarisée à la paroi longitudinale PLT gauche du tunnel). Mais le soubassement SV peut comprendre deux pièces de renfort PR, droite et gauche, solidarisées fixement chacune à l’une des parois longitudinales PLT du tunnel et à une face inférieure FI de l’un des planchers supérieurs PLS. Pièce de renfort (PR) propre à équiper un véhicule automobile comprenant un soubassement (SV) comportant i) un plancher inférieur (PI) comportant sur une face supérieure (FS) des parois longitudinales (PLT) et une paroi supérieure (PST) définissant un tunnel dans une zone longitudinale centrale (ZLC), et deux zones latérales (ZLS) en saillie, placées à droite et à gauche dudit tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides (ZV), et propres à supporter des sièges avant, et ii) au moins un plancher supérieur (PLS) installé sur l’une desdites zones latérales (ZLS), caractérisée en ce qu’elle présente une section transversale en forme générale de L et est propre à être installée dans l’une desdites zones vides (ZV) en ayant une première paroi (P1) solidarisée fixement à l’une desdites parois longitudinales (PLT) et une seconde paroi (P2) solidarisée fixement à une face inférieure (FI) dudit plancher supérieur (PLS), pour renforcer une raideur transversale locale dudit soubassement (SV) et s’opposer à un affaissement d’une partie de la zone latérale (ZLS) située à côté de cette zone vide (ZV) en cas de choc subi par ledit véhicule. Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite seconde paroi (P2) comprend une zone emboutie (ZE) définissant un espace concave (EC). Pièce de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit espace concave (EC) s’étend longitudinalement, parallèlement à ladite zone longitudinale centrale (ZLC). Pièce de renfort selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite seconde paroi (P2) comprend un bord longitudinal (BL) propre à être solidarisé fixement par soudage à ladite face inférieure (FI) du plancher supérieur (PLS). Pièce de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce que ledit espace concave (EC) a une forme de cuvette rectangulaire en étant délimité sur trois côtés fermés respectivement par trois sous-parties de ladite seconde paroi (P2) et sur un côté partiellement ouvert, destiné à être orienté vers ledit tunnel, par une extension vers le bas de ladite première paroi (P1). Pièce de renfort selon la revendication 5, caractérisée en ce que lesdites trois sous-parties ont une extrémité supérieure repliée de manière à définir un bord (BS) propre à être solidarisé fixement par soudage à ladite face inférieure (FI) du plancher supérieur (PLS). Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle est réalisée en acier. Pièce de renfort selon la revendication 7, caractérisée en ce qu’elle a une épaisseur comprise entre 1 mm et 2 mm. Véhicule automobile comprenant un soubassement (SV) comportant i) un plancher inférieur (PI) comportant sur une face supérieure (FS) des parois longitudinales (PLT) et une paroi supérieure (PST) définissant un tunnel dans une zone longitudinale centrale (ZLC), et deux zones latérales (ZLS) en saillie, placées à droite et à gauche dudit tunnel en étant séparées de ce dernier par des zones vides (ZV), et propres à supporter des sièges avant, et ii) deux planchers supérieurs (PLS) installés respectivement sur lesdites zones latérales (ZL), caractérisé en ce que ledit soubassement (SV) comprend en outre au moins une pièce de renfort (PR), droite ou gauche, selon l’une des revendications précédentes, solidarisée fixement à l’une desdites parois longitudinales (PLT) et à une face inférieure (FI) de l’un desdits planchers supérieurs (PLS). Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’un plancher supérieur (PLS) comprend un bord longitudinal interne (BI) s’étendant longitudinalement à droite ou à gauche dudit tunnel et replié vers le haut afin d’être solidarisé fixement par soudage à l’une desdites pièces de renfort (PR).