Brevet FR3144799A1 — publié le 20240712

Structure latérale de caisse de véhicule automobile et véhicule automobile comportant une telle structure latérale. L’invention concerne une structure latérale de caisse de véhicule automobile, comprenant au moins un élément horizontal comprenant un montant de baie (11) et au moins un élément vertical comprenant un pied milieu (19) fixé audit montant de baie, ledit pied milieu comportant une portion verticale (23) et une portion supérieure longitudinale (25). Selon l’invention, le pied milieu (19) comporte une extension longitudinale de renfort (29) prolongeant ladite portion supérieure longitudinale (25) et définissant une zone de recouvrement dudit montant de baie (11). L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant une caisse comportant une structure latérale selon l’invention. Figure 2 Structure latérale de caisse de véhicule automobile et véhicule automobile comportant une telle structure latérale L'invention a trait au domaine des véhicules automobiles, en particulier au domaine de la sécurité passive du véhicule automobile pour assurer une protection en cas de choc latéral. L’invention concerne plus particulièrement une structure latérale de caisse de véhicule automobile et un véhicule automobile comportant une telle structure latérale. Une caisse de véhicule automobile comporte un ensemble d’éléments structurels de tôle conférant la raideur au véhicule automobile, assemblés les uns aux autres et formant l’ossature du véhicule automobile. La caisse de véhicule comporte notamment, parmi ces éléments de tôle, une structure latérale gauche et une structure latérale droite. Chaque structure latérale comporte un ensemble d’éléments horizontaux supérieurs et inférieurs, s’étendant sensiblement longitudinalement relativement à la caisse, et un ensemble d’éléments verticaux, s’étendant sensiblement verticalement relativement à la caisse. Les éléments horizontaux supérieurs comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse, un montant de baie et un arc pavillon, et les éléments horizontaux inférieurs comportent un longeron définissant une partie du pourtour du soubassement de caisse. Les éléments verticaux comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse, un pied avant, un pied milieu, reliant le longeron à la fois au montant de baie et à l’arc pavillon, et un pied arrière. Le pied milieu comporte une portion verticale et une portion longitudinale s’étendant en avant et en arrière de la portion verticale et recouvrant une partie du montant de baie, le montant de baie et le pied milieu étant assemblés entre eux par soudure. Parmi la pluralité de tests utilisés pour l’homologation des véhicules automobiles, un choc dit « poteau », encore appelé « choc latéral » est pratiqué, notamment afin de révéler des critères de performance relatifs à la protection des occupants. Ce test consiste à projeter le véhicule automobile à une vitesse de 30 km/h environ latéralement contre un poteau rigide, de sorte que le véhicule définisse un angle de 75° environ relativement au poteau. Lors d’un choc latéral, le poteau vient s’encastrer dans le véhicule automobile au niveau de la porte avant côté conducteur. Les éléments horizontaux et les éléments verticaux de la structure latérale sont les principaux éléments mis en contrainte. En particulier, les deux voies d’effort principales sont formées par le longeron et par le montant de baie. Lorsque le véhicule automobile est à traction électrique, une batterie de traction, alimentant le moteur électrique du véhicule automobile, équipe le véhicule automobile. La masse d’un véhicule automobile à traction électrique est plus importante que celle des véhicules thermiques. Lors d’un choc poteau, il a été remarqué que le comportement du véhicule automobile électrique diffère de celui d’un véhicule thermique, notamment en raison de sa masse supérieure. En particulier, il a été remarqué la formation d’un pli au moment du choc au niveau du montant de baie. Cette formation de pli entraîne une forte plastification au niveau de la portion longitudinale avant du pied milieu, pouvant entraîner une rupture de la structure latérale de caisse au niveau de la zone de jonction entre le pied milieu et le montant de baie. Cette rupture peut entraîner, lors du déroulement du choc, un risque important d’intrusion dans l’habitacle du véhicule en raison de l’enfoncement de la structure latérale. Ce scénario va à l’encontre des enjeux de sécurité du domaine automobile. La présente invention vise à surmonter les inconvénients précités, et concerne pour ce faire une structure latérale de caisse de véhicule automobile, comprenant au moins un élément horizontal comprenant un montant de baie et au moins un élément vertical comprenant un pied milieu fixé audit montant de baie, ledit pied milieu comportant une portion verticale et une portion supérieure longitudinale, ladite structure latérale étant remarquable en ce que ledit pied milieu comporte une extension longitudinale de renfort prolongeant ladite portion supérieure longitudinale et définissant une zone de recouvrement dudit montant de baie. Ainsi, en prévoyant une structure latérale dont le pied milieu comporte une extension longitudinale de renfort qui prolonge la portion supérieure longitudinale vers l’avant de la caisse et qui définit une zone de recouvrement du montant de baie, l’extension longitudinale de renfort définit par rapport à l’art antérieur une surépaisseur de matière au niveau de la portion du montant du baie qui est sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau. De la sorte, on génère un contre-appui du pied milieu contre le montant de baie au niveau de la portion du montant du baie qui est sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau, ce qui permet de contrer la rotation de la portion supérieure longitudinale du pied milieu et de mieux transmettre les efforts lors du déroulement d’un choc poteau. On évite ainsi la formation de pli au niveau du montant de baie lors du déroulement du choc poteau, comme c’est le cas dans l’art antérieur, ce qui permet avantageusement d’empêcher la plastification du pied milieu et de limiter les risques de rupture de la structure latérale de caisse au niveau de la zone de jonction entre le pied milieu et le montant de baie. Selon des caractéristiques optionnelles de la structure latérale de caisse selon l’invention : - ladite extension longitudinale de renfort est constituée par une extension de matière de ladite portion supérieure longitudinale ; - ladite extension longitudinale de renfort comporte une base sensiblement confondue avec une extrémité latérale de ladite portion supérieure longitudinale dudit pied milieu et une extrémité distale ; - ladite extension longitudinale de renfort présente une longueur comprise entre environ 30 millimètres et environ 50 millimètres, ladite longueur étant définie par la distance comprise entre ladite base et ladite extrémité distale ; - ladite extension longitudinale de renfort est soudée audit montant de baie uniquement au niveau de ladite base ; - ladite extension longitudinale de renfort est constituée par une oreille anti-dévers comportant deux portions biseautées ; - lesdites portions biseautées de ladite oreille anti-dévers définissent, avec ladite base, une forme géométrique sensiblement triangulaire ; - ledit montant de baie est renforcé par une pièce de renfort de baie, ladite structure latérale étant caractérisée en ce qu’elle comporte une zone de recouvrement formée par ledit montant de baie, par ladite extension longitudinale de renfort et par ladite pièce de renfort de baie. L’invention concerne aussi un véhicule automobile comportant une caisse, remarquable en ce que ladite caisse comporte au moins une structure latérale selon l’invention. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : est une vue de côté d’une caisse de véhicule automobile selon l’invention. est un agrandissement de la zone II de la caisse de la , en vue isométrique. est une vue de côté de la zone de jonction entre le montant de baie et le pied milieu de la caisse selon l’invention. Dans la suite de la description, des éléments présentant une structure identique ou des fonctions analogues sont désignés par une même référence. On adoptera par convention, à titre non limitatif, des orientations longitudinale, verticale et transversale indiquées par le trièdre direct (L, V, T) désignant les axes longitudinal, vertical et transversal du véhicule. Dans ce qui suit, les termes « avant », « arrière », « gauche », « droit », « inférieur » et « supérieur » s'entendent par rapport au véhicule. On se réfère à la montrant une caisse 1 de véhicule automobile selon l’invention, vue de côté depuis la gauche du véhicule automobile. La caisse 1 comporte un ensemble d’éléments de tôle, assemblés les uns aux autres et formant l’ossature du véhicule automobile. Parmi ces éléments de tôle, des structures notamment latérales gauche et droite équipent la caisse 1. Une structure latérale 3 gauche est visible à la . La caisse 1 admet un plan médian longitudinal de symétrie. Ainsi, la description faite pour la structure latérale 3 gauche s’applique par analogie à une structure latérale droite de la caisse 1. La structure latérale 3 gauche comporte un ensemble d’éléments horizontaux supérieurs 5 et inférieurs 7, s’étendant sensiblement longitudinalement relativement à la caisse, et un ensemble d’éléments verticaux 9, s’étendant sensiblement verticalement relativement à la caisse 1. Les éléments horizontaux supérieurs 5 comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse 1, un montant de baie 11 et un arc pavillon 13. Les éléments horizontaux inférieurs 7 comportent un longeron 15 définissant une partie du pourtour du soubassement de la caisse 1. Les éléments verticaux 9 comportent, depuis l’avant vers l’arrière de la caisse 1, un pied avant 17, un pied milieu 19, reliant le longeron 15 à la fois au montant de baie 11 et à l’arc pavillon 13, et un pied arrière 21. On se réfère à la montrant un agrandissement de la zone II de la , en vue isométrique. Le montant de baie 11 est renforcé par une pièce de renfort de baie 20, présentant une forme générale de « demi-T » et suivant une portion de la courbe définie par le montant de baie 11, jusqu’à un arceau de pavillon 22. Le pied milieu 19 comporte une portion verticale 23 relativement à la caisse 1 et une portion supérieure longitudinale 25 relativement à la caisse 1. La portion supérieure longitudinale 25 s’étend depuis une extrémité supérieure 27 de la portion verticale 23, perpendiculairement à la portion verticale 23, de façon à ce que le pied milieu 19 présente une forme sensiblement de « T ». Le pied milieu 19 comporte selon l’invention une extension longitudinale de renfort 29, prolongeant la portion supérieure longitudinale 25 vers l’avant de la caisse 1 et définissant une zone de recouvrement du montant de baie 11. Ainsi, l’extension longitudinale de renfort 29 définit par rapport à l’art antérieur une surépaisseur de matière au niveau de la portion du montant du baie 11 qui est sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau. Par la configuration de la présente invention, la structure latérale 3 de la caisse 1 comporte, au niveau de la portion du montant du baie 11 qui est sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau, une zone de recouvrement de trois tôles formées par le montant de baie 11, par l’extension longitudinale de renfort 29 et par la pièce de renfort de baie 20, contrairement à l’art antérieur où, dans la zone sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau, la structure latérale de la caisse ne comporte qu’un recouvrement de deux tôles formées par le montant de baie et par la pièce de renfort de baie. De la sorte, on génère un contre-appui du pied milieu 19 contre le montant de baie 11 au niveau de la portion du montant du baie 11 qui est sujette à la formation de pli lors du déroulement du choc poteau, ce qui permet de contrer la rotation de la portion supérieure longitudinale 25 du pied milieu 19, et donc de mieux transmettre les efforts lors du déroulement d’un choc poteau. Ainsi, on évite qu’un pli ne se forme au niveau du montant de baie 11 lors du déroulement du choc poteau, comme c’est le cas dans l’art antérieur, ce qui permet avantageusement d’empêcher la plastification du pied milieu 19 et de limiter les risques de rupture de la structure latérale 3 de caisse 1 au niveau de la zone de jonction entre le pied milieu 19 et le montant de baie 11. Dans l’exemple de réalisation de l’invention illustrée aux figures, l’extension longitudinale de renfort 29 est constituée par une extension de matière qui prolonge la portion supérieure longitudinale 25 vers l’avant de la caisse 1 par rapport aux réalisations de l’art antérieur. Comme représenté à la montrant la zone de jonction entre l’extension longitudinale de renfort 29 et le montant de baie 11 en vue de côté, la longueur L de l’extension longitudinale de renfort 29 est comprise entre environ 30 millimètres et environ 50 millimètres, par exemple 45 millimètres. La longueur L est définie par la distance comprise entre une base 31 sensiblement confondue avec une extrémité latérale 33 de la portion supérieure longitudinale 25 du pied milieu 19 et une extrémité distale 35 de l’extension longitudinale de renfort 29. Avantageusement, l’extension longitudinale de renfort 29 du pied milieu 19 n’est soudée au montant de baie 11 qu’au niveau de sa base 31, ce qui permet de s’affranchir de la nécessité de pratiquer des points de soudure entre l’extrémité distale 35 et le montant de baie 11. Dans l’exemple de réalisation de l’invention illustré aux figures, l’extension longitudinale de renfort 29 est constituée par une oreille anti-dévers, encore appelée oreille anti-plastification. L’extension longitudinale de renfort 29 comporte deux portions biseautées 37, 39 définissant, avec la base 31 de l’extension longitudinale de renfort 29, une forme géométrique sensiblement triangulaire. Le fait que l’extension longitudinale de renfort 29 présente une forme géométrique sensiblement triangulaire permet de limiter la masse par rapport à une réalisation où l’extension longitudinale de renfort 29 présenterait une forme géométrique rectangulaire. Grâce à la présente invention, la plastification maximale relevée dans la zone de jonction entre le pied milieu 19 et le montant de baie 11 est désormais de 5% alors que, dans l’art antérieur, les plastifications relevées sont de l’ordre de 15%. Compte tenu du fait que le matériau de la caisse 1 présente une limite avant rupture égale à 6%, on élimine grâce à la présente invention tout risque de plastification dans ladite zone de jonction. Grâce à la présente invention, on maîtrise ainsi davantage le comportement de la caisse au niveau de la zone de jonction entre le pied milieu 19 et le montant de baie 11. Comme il va de soi, la présente invention ne se limite pas aux seules formes de réalisation de cette structure latérale de caisse de véhicule automobile et de ce véhicule automobile comportant une telle structure latérale, décrites ci-dessus uniquement à titre d'exemples illustratifs, mais elle embrasse au contraire toutes les variantes faisant intervenir les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l’invention. Structure latérale (3) de caisse (1) de véhicule automobile, comprenant au moins un élément horizontal comprenant un montant de baie (11) et au moins un élément vertical comprenant un pied milieu (19) fixé audit montant de baie (11), ledit pied milieu (19) comportant une portion verticale (23) et une portion supérieure longitudinale (25), ladite structure latérale (3) étant caractérisée en ce que ledit pied milieu (19) comporte une extension longitudinale de renfort (29) prolongeant ladite portion supérieure longitudinale (25) et définissant une zone de recouvrement dudit montant de baie (11). Structure latérale (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite extension longitudinale de renfort (29) est constituée par une extension de matière de ladite portion supérieure longitudinale (25). Structure latérale (3) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite extension longitudinale de renfort (29) comporte une base (31) sensiblement confondue avec une extrémité latérale (33) de ladite portion supérieure longitudinale (25) dudit pied milieu (19) et une extrémité distale (35). Structure latérale (3) selon la revendication 3, caractérisée en ce que ladite extension longitudinale de renfort (29) présente une longueur (L) comprise entre environ 30 millimètres et environ 50 millimètres, ladite longueur (L) étant définie par la distance comprise entre ladite base (31) et ladite extrémité distale (35). Structure latérale (3) selon l’une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que ladite extension longitudinale de renfort (29) est soudée audit montant de baie (11) uniquement au niveau de ladite base (31). Structure latérale (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que ladite extension longitudinale de renfort (29) est constituée par une oreille anti-dévers comportant deux portions biseautées (37, 39). Structure latérale (3) selon la revendication 6 combiné à l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que lesdites portions biseautées (37, 39) de ladite oreille anti-dévers définissent, avec ladite base (31), une forme géométrique sensiblement triangulaire. Structure latérale (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans laquelle ledit montant de baie (11) est renforcé par une pièce de renfort de baie (20), ladite structure latérale (3) étant caractérisée en ce qu’elle comporte une zone de recouvrement formée par ledit montant de baie (11), par ladite extension longitudinale de renfort (29) et par ladite pièce de renfort de baie (20). Véhicule automobile comportant une caisse (1), caractérisé en ce que ladite caisse (1) comporte au moins une structure latérale (3) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8.