Brevet FR3147235A1 — publié le 20241004

L’invention concerne une structure de renfort (1) pour un véhicule automobile, la structure de renfort (1) comportant un pied avant (11), un longeron avant (12) s’étendant selon un axe d’élongation propre, une partie frontale du longeron avant (12) étant fixé solidairement à une partie arrière du pied avant (11), un renfort de liaison (13) fixé au pied avant (11) et au longeron avant (12), le renfort de liaison (13) comportant une âme (131) logée dans le longeron avant (12) et s’étendant selon l’axe d’élongation propre. De manière avantageuse, le renfort de liaison (13) comporte une pièce de fixation (132) de l’âme (131) au pied avant (11) d’épaisseur supérieure à 1,5 mm afin de contribuer au renforcement d’une zone de jonction entre le pied avant (11) et le longeron avant (12). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 structure de renfort pour véhicule automobile Le contexte technique de la présente invention est celui des structures de renfort avant pour véhicule automobile. Dans l’état de la technique, on connait des structures pour véhicules automobiles comportant : - un pied avant, situé sur un côté du véhicule automobile, entre un passage de roue avant et une ouverture de porte avant, - un longeron, situé sur le même côté du véhicule automobile, entre le passage de roue avant et un passage de roue arrière, et - un renfort de liaison, fixé au pied avant et au longeron. De manière connue, une jonction entre le pied avant et le longeron permet d’établir une fixation du pied avant longeron, dans une direction parallèle à un axe d’élongation propre du longeron, c'est-à-dire suivant un axe longitudinal d’extension du véhicule automobile. Les renforts de liaison connus s’étendent tels une âme dans le longeron afin d’augmenter leur rigidité et de permettre une meilleure transmission d’efforts en cas de choc frontal. Les renforts de liaison connus sont fixés solidairement à l’aide d’une pièce de maintien en position qui permet de positionner le longeron et le renfort de liaison en place lors de leur assemblage. De telles pièces de maintien connues ne sont pas prévues pour contribuer à la transmission d’effort au travers du longeron et du renfort de liaison en cas de choc frontal. De fait, elles présentent une faible épaisseur, typiquement de l’ordre de quelques millimètres, afin de ne pas surcharger inutilement la masse du véhicule automobile. Or, il apparait que dans un choc frontal à faible recouvrement, les efforts sont transmis majoritairement au niveau d’une voie haute de transmission des efforts formée par une partie supérieure du pied avant, tandis qu’une voie basse de transmission des efforts est moins sollicitée. Consécutivement, cette distribution des efforts crée un effet de levier sur la partie basse du pied avant. Si la présence du renfort de liaison dans le longeron et la partie basse du pied avant permet de renforcer la partie basse du pied avant, les renforts actuels sont insuffisants. La présente invention a pour objet de proposer une nouvelle structure de renfort avant afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages. Un autre but de l’invention est de renforcer la liaison entre le pied avant et le longeron avant. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec une structure de renfort pour un véhicule automobile, la structure de renfort comportant : – un pied avant ; - un longeron avant s’étendant selon un axe d’élongation propre, le longeron avant étant fixé solidairement au pied avant ; - un renfort de liaison fixé au pied avant et au longeron avant, le renfort de liaison comportant une âme logée dans le longeron avant et s’étendant selon l’axe d’élongation propre. Dans la structure de renfort conforme au premier aspect de l’invention, le renfort de liaison comporte une pièce de fixation de l’âme au pied avant. Dans le contexte de la présente invention, un axe longitudinal, un axe latéral et un axe vertical sont définis relativement au véhicule automobile sur lequel la structure de renfort conforme au premier aspect de l’invention est destinée à être montée. Plus particulièrement, l’axe transversal s’entend comme une direction prise entre un côté latéral du véhicule automobile et un côté latéral opposé dudit véhicule automobile. En d’autres termes, l’axe transversal s’entend selon une direction qui s’étend depuis un côté passager du véhicule automobile vers un côté conducteur dudit véhicule automobile, ou réciproquement. Les adjectifs latéraux, intérieur et extérieur font référence à un tel axe transversal. En outre, l’axe longitudinal s’étend comme étant pris le long d’une direction qui s’étend d’avant en arrière ou d’arrière en avant du véhicule automobile. L’axe longitudinal est perpendiculaire à l’axe transversal. Les adjectifs frontaux, avant et arrière font référence à cet axe longitudinal. Enfin, l’axe vertical s’entend comme étant pris le long d’un axe qui s’étend depuis les roues du véhicule automobile et vers le toit dudit véhicule automobile, ou inversement, l’axe vertical étant simultanément perpendiculaire à l’axe transversal et à l’axe longitudinal. Les adjectifs dessus et dessous, ou inférieur et supérieur font référence à cet axe vertical. Complémentairement, on définit aussi un axe d’extension propre dans le référentiel du longeron avant, l’axe d’extension propre étant défini par la direction principale d’élongation du longeron avant. Dans le contexte de l’intégration de la structure de renfort dans le véhicule automobile, l’axe propre d’extension du longeron avant est confondu ou sensiblement confondu avec l’axe longitudinal. Dans le contexte de la présente invention, le pied avant le pied avant est un élément structurel du véhicule automobile qui est situé sur un côté du véhicule automobile, latéralement au compartiment moteur du véhicule automobile et en avant de l’habitacle. Le pied avant est lié au tablier et forme aussi un élément rigide auquel le brancard avant est lié, le pied avant formant un montant situé en avant dudit brancard. Le pied avant est notamment configuré pour supporter des charnières d’une porte avant du véhicule automobile. Dans le contexte de la présente invention, le longeron avant forme une portée prismatique qui s’étend relativement à l’axe longitudinal du véhicule automobile, au niveau de chaque bord latéral dudit véhicule automobile. Les longerons avant forment des éléments structurels du véhicule automobile auxquels sont rapportés d’autres pièces du véhicule automobile. Les longerons avant permettent ainsi de fournir la rigidité nécessaire au fonctionnement du véhicule automobile, durant des séquences de roulage, mais aussi en cas d’accident afin de transmettre les efforts résultant dudit choc en direction de dispositifs d’absorption ou vers des trains roulants du véhicule automobile par exemple. Au niveau de leur partie avant, les longerons avant sont fixés solidairement au pied avant situé en regard. Dans le contexte de la présente invention, le renfort de liaison est un éléments mécanique supplémentaire, rapporté sur le longeron avant, afin de renforcer sa rigidité, notamment au regard d’efforts de compression, de flambement, de cisaillement ou de flexion. Dans le contexte de la présente invention, le renfort de liaison prend la forme d’une portée prismatique qui s’étend dans le longeron avant. la portée prismatique forme l’âme du renfort de liaison. L’âme peut être pleine ou creuse. Une parie avant de l’âme s’étend dans une partie arrière du pied avant, et une partie arrière de l’âme s’étend dans une partie avant du longeron avant. Dans le contexte de la présente invention, la pièce de fixation permet de maintenir ensemble l’âme et le pied avant. de manière particulièrement avantageuse à l’invention selon son premier aspect, la pièce de fixation présente une épaisseur supérieure aux pièces de fixation connues, de sorte qu’elle contribue désormais à la transmission des efforts au travers du pied avant et du longeron avant. En d’autres termes, dans le contexte de la présente invention, la pièce de fixation est désormais configurée pour renforcer le longeron avant et le pied avant lors d’un choc frontal. La pièce de fixation est aussi une pièce de renfort pour le pied avant et le longeron avant. La structure de renfort conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison : - la pièce de fixation forme un gousset ; - l’âme prend la forme d’un profilé ; - le longeron avant comporte un premier demi-profil et un deuxième demi-profil, le premier demi-profil et le deuxième demi-profil étant reliés ensemble au niveau d’une casquette longitudinale et formant ensemble un logement creux à l’intérieur duquel s’étend une partie arrière de l’âme du renfort de liaison. Chaque demi-profil s’étend selon l’axe d’élongation propre, les demi-profils formant entre eux le logement creux. Chaque demi-profil est lié à l’autre au niveau de leur casquette longitudinale formant une interface de liaison qui s’étend selon l’axe d’élongation propre. Le premier demi-profil est fixé solidairement au deuxième demi-profil au niveau de leur casquette longitudinale, par soudage. Dans un plan perpendiculaire, le premier demi-profil et le deuxième demi-profil forment un contour fermé ; - le pied avant comporte une première demi-coque et une deuxième demi-coque, la première demi-coque et la deuxième demi-coque étant reliées ensemble au niveau d’un rabat longitudinal et formant ensemble un caisson fermé à l’intérieur duquel s’étend une partie avant de l’âme du renfort de liaison. Chaque demi-coque s’étend selon l’axe d’élongation propre, les demi-coques formant entre elles le caisson fermé. Chaque demi-coque est liée à l’autre au niveau de leur rabat longitudinal formant une interface de liaison qui s’étend selon l’axe d’élongation propre. La première demi-coque est fixée solidairement à la deuxième demi-coque au niveau de leur rabat longitudinal, par soudage. Dans un plan perpendiculaire, la première demi-coque et la deuxième demi-coque forment un contour fermé ; - la pièce de fixation comporte (i) une face d’appui contre l’âme et (ii) un rebord qui s’étend en saillie de la face d’appui, le rebord formant un rebord d’appui contre le pied avant. En d’autres termes, la face d’appui de la pièce de fixation est mise en appui contre l’âme du renfort de liaison ; et le rebord de la pièce de fixation est mis en appui contre le pied avant. Ainsi, la pièce de fixation forme une pièce d’interface entre le renfort de liaison et le pied avant. Le rebord est du type d’un bord plié qui s’étend depuis un bord longitudinal de la face d’appui ; - le rebord est mis en appui contre le rabat longitudinal de la première demi-coque et/ou la deuxième demi-coque du pied avant. Préférentiellement, le rebord est placé dans une position intermédiaire entre la première demi-coque et la deuxième demi-coque du pied avant ; - la pièce de fixation est fixée solidairement à l’âme d’une part et au pied avant d’autre part. Cette configuration avantageuse permet de renforcer la liaison entre le pied avant et le longeron avant ; - la pièce de fixation est fixée solidairement à l’âme par une pluralité de rivets. Chaque rivet s’étend au travers de la pièce de fixation et de l’âme. En particulier, les rivets s’étendent au travers de la face d’appui de la pièce de fixation ; - la pièce de fixation est fixée solidairement au pied avant par l’intermédiaire d’une pluralité de points de soudure. Les points de soudure lient ensemble la pièce de fixation et le pied avant. En particulier, les points de soudures sont situés le long du rebord de la pièce de fixation ; - de manière avantageuse, les points de soudure lient ensembles, d’une part le rebord de la pièce de fixation et, d’autre part, le rabat longitudinal de la première demi-coque et/u de la deuxième demi-coque formant le pied avant ; - la pièce de fixation est formée d’un matériau métallique. En particulier, le matériau formant la pièce de fixation comporte un acier. Cette configuration avantageuse permet d’améliorer le renfort mécanique et la résistances aux efforts générés par un choc frontal ; - la pièce de fixation est obtenue par emboutissage d’une tôle pliée d’épaisseur constante. Dans le contexte de la présente invention, l’épaisseur est prise selon la plus petite dimension de la pièce de fixation, par exemple perpendiculairement à la face d’appui. En particulier, une épaisseur de la pièce de fixation est comprise entre 1,5 mm et 3,5 mm. - préférentiellement, une épaisseur de la pièce de fixation est supérieure à 2 mm. Cette configuration permet de garantir une résistance suffisante en cas de chocs frontaux. Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant au moins une structure de renfort conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements. Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels : illustre une vue coupe de côté d’un exemple de réalisation d’une structure de renfort conforme au premier aspect de l’invention ; illustre une vue de détail en perspective de la structure de renfort illustrée sur la ; illustre une première vue en perspective d’un exemple de réalisation d’une pièce de fixation de la structure de renfort illustrée sur la ; illustre une deuxième vue en perspective de la pièce de fixation illustrée sur la . Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur. En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique. Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence. En référence aux FIGURES 1 et 2, l’invention adresse une structure de renfort 1 pour un véhicule automobile, la structure de renfort 1 comportant : – un pied avant 11 ; - un longeron avant 12 s’étendant selon un axe d’élongation propre, le longeron avant 12 étant fixé solidairement au pied avant 11. Plus particulièrement, une partie avant du longeron avant 12 est fixée solidairement à une partie inférieure arrière du pied avant 11. Le longeron avant 12 est préférentiellement formé par un profilé. De manière avantageuse, le longeron avant 12 comporte un premier demi-profil et un deuxième demi-profil, le premier demi-profil et le deuxième demi-profil étant reliés ensemble au niveau d’une casquette longitudinale et formant ensemble un logement creux à l’intérieur duquel s’étend une partie arrière de l’âme 131 du renfort de liaison 13. Chaque demi-profil s’étend selon l’axe d’élongation propre, les demi-profils formant entre eux le logement creux. Chaque demi-profil est lié à l’autre au niveau de leur casquette longitudinale formant une interface de liaison qui s’étend selon l’axe d’élongation propre. Le premier demi-profil est fixé solidairement au deuxième demi-profil au niveau de leur casquette longitudinale, par soudage. Dans un plan perpendiculaire, le premier demi-profil et le deuxième demi-profil forment un contour fermé ; - un renfort de liaison 13 fixé au pied avant 11 et au longeron avant 12, le renfort de liaison 13 comportant une âme 131 logée dans le longeron avant 12 et s’étendant selon l’axe d’élongation propre. L’âme 131 s’étend de manière rectiligne à l’intérieur du longeron avant 12 et au niveau de l partie inférieure arrière du pied avant 11. L’âme 131 permet ainsi d’améliorer la transmission d’efforts entre le pied avant 11 et le longeron avant 12 lors d’un choc frontal, en réduisant les risques de déformation et/ou de casse au niveau d’une zone de jonction entre le pied avant 11 et le longeron avant 12. Dans la structure de renfort 1 conforme au premier aspect de l’invention, le renfort de liaison 13 comporte une pièce de fixation 132 de l’âme 131 au pied avant 11. La pièce de fixation 132 contribue à la transmission des efforts et à la réduction des risques de déformation et/ou de casse du longeron avant 12 et/ou du pied avant 11, notamment au niveau de la zone de jonction. La pièce de fixation 132 est simultanément fixée à l’âme 131 et au pied avant 11. Contrairement aux structures de renfort connues, la pièce de fixation 132 est placée au niveau de la zone de jonction entre le pied avant 11 et le longeron avant 12. De manière avantageuse, le pied avant 11 comporte une première demi-coque et une deuxième demi-coque, la première demi-coque et la deuxième demi-coque étant reliées ensemble au niveau d’un rabat longitudinal et formant ensemble un caisson fermé à l’intérieur duquel s’étend une partie avant de l’âme 131 du renfort de liaison 13. Chaque demi-coque s’étend selon l’axe d’élongation propre, les demi-coques formant entre elles le caisson fermé. Chaque demi-coque est liée à l’autre au niveau de leur rabat longitudinal formant une interface de liaison qui s’étend selon l’axe d’élongation propre. La première demi-coque est fixée solidairement à la deuxième demi-coque au niveau de leur rabat longitudinal, par soudage. Dans un plan perpendiculaire, la première demi-coque et la deuxième demi-coque forment un contour fermé. En référence aux FIGURES 3 et 4, la pièce de fixation 132 va maintenant être décrite plus en détail. La pièce de fixation 132 forme un gousset. En particulier, la pièce de fixation 132 comporte : - une face d’appui 1322 contre l’âme 131 et - un rebord 1321 qui s’étend en saillie de la face d’appui 1322, le rebord 1321 formant un rebord 1321 d’appui contre le pied avant 11. La face d’appui 1322 de la pièce de fixation 132 est mise en appui contre l’âme 131 du renfort de liaison 13 et le rebord 1321 de la pièce de fixation 132 est mis en appui contre le pied avant 11. Ainsi, la pièce de fixation 132 forme une pièce d’interface entre le renfort de liaison 13 et le pied avant 11. Dans un plan transverse et perpendiculaire à l’axe d’élongation propre, la pièce de fixation 132 présente un profil en forme de « L ». Le rebord 1321 est du type d’un bord plié qui s’étend depuis un bord longitudinal de la face d’appui 1322. Le rebord 1321 s’étend de manière perpendiculaire ou quasi-perpendiculaire par rapport à la face d’appui 1322 de la pièce de fixation 132. Le rebord 1321 est mis en appui contre le rabat longitudinal de la première demi-coque et/ou la deuxième demi-coque du pied avant 11. Préférentiellement, le rebord 1321 est placé dans une position intermédiaire entre la première demi-coque et la deuxième demi-coque du pied avant 11 ; La pièce de fixation 132 est fixée solidairement à l’âme 131 d’une part et au pied avant 11 d’autre part. En particulier : - la pièce de fixation 132 est fixée solidairement à l’âme 131 par une pluralité de rivets. Chaque rivet s’étend au travers de la pièce de fixation 132 et de l’âme 131. En particulier, les rivets s’étendent au travers d’une pluralité de trous 1323 ménagés sur la face d’appui 1322 de la pièce de fixation 132 ; - la pièce de fixation 132 est fixée solidairement au pied avant 11 par l’intermédiaire d’une pluralité de points de soudure. Les points de soudure lient ensemble la pièce de fixation 132 et le pied avant 11. En particulier, les points de soudures sont situés le long du rebord 1321 de la pièce de fixation 132. Les points de soudure lient ensembles, d’une part le rebord 1321 de la pièce de fixation 132 et, d’autre part, le rabat longitudinal de la première demi-coque et/u de la deuxième demi-coque formant le pied avant 11 ; La pièce de fixation 132 est formée d’un matériau métallique. En particulier, le matériau formant la pièce de fixation 132 comporte un acier. La pièce de fixation 132 est obtenue par emboutissage d’une tôle pliée d’épaisseur constante. D’une manière générale, une épaisseur de la pièce de fixation 132 est supérieure à 2 mm. Cette configuration permet de garantir une résistance suffisante en cas de chocs frontaux. En synthèse, l’invention concerne une structure de renfort 1 pour un véhicule automobile, la structure de renfort 1 comportant un pied avant 11, un longeron avant 12 s’étendant selon un axe d’élongation propre, une partie frontale du longeron avant 12 étant fixé solidairement à une partie arrière du pied avant 11, un renfort de liaison 13 fixé au pied avant 11 et au longeron avant 12, le renfort de liaison 13 comportant une âme 131 logée dans le longeron avant 12 et s’étendant selon l’axe d’élongation propre. De manière avantageuse, le renfort de liaison 13 comporte une pièce de fixation 132 de l’âme 131 au pied avant 11 d’épaisseur supérieure à 1,5 mm afin de contribuer au renforcement d’une zone de jonction entre le pied avant 11 et le longeron avant 12. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux. Structure de renfort (1) pour un véhicule automobile, la structure de renfort (1) comportant : - un pied avant (11) ; - un longeron avant (12) s’étendant selon un axe d’élongation propre, le longeron avant (12) étant fixé solidairement au pied avant (11) ; - un renfort de liaison (13) fixé au pied avant (11) et au longeron avant (12), le renfort de liaison (13) comportant une âme (131) logée dans le longeron avant (12) et s’étendant selon l’axe d’élongation propre ; caractérisé en ce que le renfort de liaison (13) comporte une pièce de fixation (132) de l’âme (131) au pied avant (11) d’épaisseur supérieure à 1,5 mm. Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le longeron avant (12) comporte un premier demi-profil et un deuxième demi-profil, le premier demi-profil et le deuxième demi-profil étant reliés ensemble au niveau d’une casquette longitudinale et formant ensemble un logement creux à l’intérieur duquel s’étend une partie arrière de l’âme (131) du renfort de liaison (13). Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le pied avant (11) comporte une première demi-coque et une deuxième demi-coque, la première demi-coque et la deuxième demi-coque étant reliées ensemble au niveau d’un rabat longitudinal et formant ensemble un caisson fermé à l’intérieur duquel s’étend une partie avant de l’âme (131) du renfort de liaison (13). Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la pièce de fixation (132) comporte une face d’appui (1322) contre l’âme (131) et un rebord (1321) qui s’étend en saillie de la face d’appui (1322), le rebord (1321) formant un rebord (1321) d’appui contre le pied avant (11). Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle le rebord (1321) est placé dans une position intermédiaire entre la première demi-coque et la deuxième demi-coque du pied avant (11). Structure de renfort (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la pièce de fixation (132) est fixée solidairement à l’âme (131) d’une part et au pied avant (11) d’autre part. Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la pièce de fixation (132) est fixée solidairement à l’âme (131) par une pluralité de rivets. Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle la pièce de fixation (132) est fixée solidairement au pied avant (11) par l’intermédiaire d’une pluralité de points de soudure. Structure de renfort (1) selon la revendication précédente, dans laquelle une épaisseur de la pièce de fixation (132) est supérieure à 2 mm. Véhicule automobile comportant au moins une structure de renfort (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.