Brevet FR3149580A1 — publié le 20241213

Une pièce de couplage (PC1) équipe un véhicule automobile comprenant un tablier avant (TV) installé transversalement à l’interface entre l’habitacle (H) et le compartiment moteur (CM), deux pièces d’ancrage (PA1-PA2) installées à droite et à gauche dans le compartiment moteur (CM) et auxquelles sont solidarisées respectivement des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche, et une barre anti-rapprochement (BA) installée transversalement dans le compartiment moteur (CM) et ayant deux extrémités opposées (EB1-EB2) solidarisées fixement et respectivement aux pièces d’ancrage (PA1-PA2). Cette pièce de couplage (PC1) est solidarisée fixement aux tablier avant (TV) et barre anti-rapprochement (BA) et agencée de manière à transférer au tablier avant (TV) une partie d’un effort subi par la barre anti-rapprochement (BA) et provenant de l’une des pièces d’ancrage (PA1-PA2). Figure 1 PIÈCE DE COUPLAGE DE BARRE ANTI-RAPPROCHEMENT ET TABLIER AVANT D’UN VÉHICULE AUTOMOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément les blocs avant de tels véhicules. Etat de la technique Certains véhicules automobiles comprennent une structure comportant dans un compartiment moteur, s’étendant jusqu’à un tablier avant, un bloc avant comprenant deux pièces d’ancrage droite et gauche, une barre anti-rapprochement, et au moins un berceau avant (avec ses prolonges droite et gauche), des brancards droit et gauche et des bras supérieurs droit et gauche qui assurent ensemble, notamment, le support d’une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule. Le berceau avant est installé sous les brancards et définit une voie d’effort basse. Les brancards droit et gauche définissent une voie d’effort intermédiaire. Les bras supérieurs droit et gauche sont installés au-dessus des brancards et définissent une voie d’effort haute. Chaque bras supérieur s’étend en remontant jusqu’à une zone située entre un pied avant de la structure, qui est solidarisé fixement à un longeron latéral correspondant, et un montant avant de la structure qui est solidarisé fixement au pied avant correspondant. Chaque brancard s’étend vers un pied avant correspondant, et comprend une extrémité arrière, opposée à l’extrémité avant du véhicule, et solidarisée fixement au pied avant. Les deux pièces d’ancrage servent à la solidarisation des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche. La barre anti-rapprochement est installée suivant la direction transversale du véhicule et a deux extrémités opposées qui sont solidarisées fixement et respectivement aux deux pièces d’ancrage. Elle participe à la rigidification du bloc avant. Lorsqu’un amortisseur travaille ou encaisse un choc, il transfère des efforts à la pièce d’ancrage à laquelle son extrémité supérieure est solidarisée, et une partie de ces efforts est à son tour transférée à la barre anti-rapprochement puis à l’autre pièce d’ancrage. Le nombre d’éléments structurels encaissant les efforts précités (pièces d’ancrage et barre anti-rapprochement) étant faible, plus on veut que ces éléments structurels soient en capacité d’encaisser des efforts importants plus leurs épaisseurs respectives doivent être importantes. Or, plus on augmente leur épaisseurs respectives, plus on augmente leur coût et plus le poids du véhicule augmente (ce qui augmente alors sa consommation d’énergie motrice). L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet une pièce de couplage destinée à équiper un véhicule automobile comprenant : - un tablier avant installé suivant une direction transversale du véhicule et à l’interface entre un habitacle et un compartiment moteur, - deux pièces d’ancrage installées à droite et à gauche dans le compartiment moteur et auxquelles sont solidarisées respectivement des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche, et - une barre anti-rapprochement installée suivant la direction transversale dans le compartiment moteur et ayant deux extrémités opposées solidarisées fixement et respectivement aux pièces d’ancrage. Cette pièce de couplage se caractérise par le fait qu’elle est propre à être solidarisée fixement aux tablier avant et barre anti-rapprochement, et agencée de manière à transférer au tablier avant une partie d’un effort subi par la barre anti-rapprochement suivant la direction transversale et provenant de l’une des pièces d’ancrage. Grâce à chaque pièce de couplage, le nombre d’éléments structurels encaissant les efforts initialement issus d’un amortisseur est notablement plus important que dans un véhicule de l’art antérieur, ce qui permet une importante diffusion/répartition de ces efforts et donc un encaissement d’efforts (beaucoup) plus importants sans augmentation des épaisseurs respectives de ces éléments structurels. La pièce de couplage selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - elle peut présenter une forme générale en V ; - en présence de la première option, elle peut comprendre, d’une première part, des première et deuxième parties propres à être solidarisées fixement à la barre anti-rapprochement, d’une deuxième part, des troisième et quatrième parties ayant des premières extrémités solidarisées fixement et respectivement aux première et deuxième parties et des secondes extrémités opposées aux premières extrémités, et propres à faire respectivement des premier et second angles non nuls avec la direction transversale, et, d’une troisième part, une cinquième partie propre à être solidarisée fixement au tablier avant et comprenant deux extrémités opposées solidarisées fixement et respectivement aux secondes extrémités des troisième et quatrième parties ; - en présence de la dernière sous-option, les premier et second angles peuvent être différents ou identiques ; - également en présence de la dernière sous-option, les premier et second angles peuvent être compris entre 70° et 100° ; - elle peut être réalisée en acier ; - elle peut avoir une épaisseur supérieure ou égale à 1,5 mm. L’invention propose également un véhicule automobile comprenant : - un tablier avant installé suivant une direction transversale du véhicule et à l’interface entre un habitacle et un compartiment moteur, - deux pièces d’ancrage installées à droite et à gauche dans le compartiment moteur et auxquelles sont solidarisées respectivement des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche, - une barre anti-rapprochement installée suivant la direction transversale dans le compartiment moteur et ayant deux extrémités opposées solidarisées fixement et respectivement aux pièces d’ancrage, et - au moins une pièce de couplage du type de celle présentée ci-avant et solidarisée fixement aux tablier avant et barre anti-rapprochement. Par exemple, ce véhicule automobile peut comprendre : - une première pièce de couplage solidarisée fixement aux tablier avant et barre anti-rapprochement à proximité de la pièce d’ancrage droite, et - une seconde pièce de couplage solidarisée fixement aux tablier avant et barre anti-rapprochement à proximité de la pièce d’ancrage gauche. Egalement par exemple, la (chaque) pièce de couplage peut être solidarisée fixement par soudage et/ou vissage aux tablier avant et barre anti-rapprochement. Brève description des figures D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et du dessin annexé (obtenu en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lequel : illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté avant (dans le compartiment moteur), une partie d’une structure de véhicule comprenant une traverse de planche de bord et des exemples de réalisation de deux pièces de couplage selon l’invention solidarisées fixement aux tablier avant et barre anti-rapprochement. Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer une pièce de couplage PCj destinée à faire partie d’une structure SV d’un véhicule automobile, et permettant d’améliorer notablement l’encaissement d’efforts issus d’un amortisseur sans pénaliser significativement le poids du véhicule. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que chaque pièce de couplage PCj 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, d’une part, un tablier avant, et, d’autre part, des pièces d’ancrage droite et gauche et une barre anti-rapprochement installées dans un compartiment moteur s’étendant jusqu’au tablier avant. Sur la 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. On a schématiquement illustré sur la , une partie d’un exemple de structure SV d’un véhicule (automobile) délimitant un habitacle H et un compartiment moteur CM séparés par un tablier avant TV. Cette structure SV comprend notamment une traverse de planche de bord TP et un bloc avant. La traverse de planche de bord TP est installée dans l’habitacle H suivant la direction transversale Y, en étant solidarisée fixement, notamment, au tablier avant TV, et supporte la planche de bord (non illustrée). Comme illustré non limitativement sur la , la solidarisation fixe de la traverse de planche de bord TP au tablier avant TV peut se faire via deux pièces de fixation PFj (j = 1 ou 2) droite et gauche. Le tablier TV est installé suivant la direction transversale Y du véhicule à l’interface entre l’habitacle H et le compartiment moteur CM. Le bloc avant est installé dans le compartiment moteur CM qui s’étend jusqu’au tablier avant TV. Bien que cela soit partiellement illustré sur la , le bloc avant comprend, notamment, d’une part, deux pièces d’ancrage PAj (j = 1 ou 2), une barre anti-rapprochement BA, au moins une pièce de couplage PCj, et, d’autre part, au moins un berceau avant (avec ses prolonges droite et gauche), des brancards droit et gauche et des bras supérieurs droit et gauche qui assurent ensemble, notamment, le support d’une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP) du véhicule. Les deux pièces d’ancrage PA1 (j = 1) et PA2 (j = 2) sont installées respectivement à droite et à gauche dans le compartiment moteur CM et servent à la solidarisation des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche (non représentés). La barre anti-rapprochement BA est installée suivant la direction transversale Y dans le compartiment moteur CM. Elle a deux extrémités opposées EBj (j = 1 ou 2) qui sont solidarisées fixement et respectivement aux pièces d’ancrage PAj, et donc participe à la rigidification du bloc avant. La (chaque) pièce de couplage PCj est propre à être solidarisée fixement au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA, et est agencée de manière à transférer au tablier avant TV une partie d’un effort subi par la barre anti-rapprochement BA suivant la direction transversale Y et provenant de l’une des pièces d’ancrage PAj. On comprendra que désormais lorsqu’un amortisseur travaille ou encaisse un choc, il transfère des efforts à la pièce d’ancrage PAj à laquelle son extrémité supérieure est solidarisée. Puis, une partie de ces efforts est à son tour transférée à la barre anti-rapprochement BA qui les transfère à l’autre pièce d’ancrage PAj’ (j’ ≠ j) et à au moins une pièce de couplage PCj qui à son tour transfère une partie des efforts reçus au tablier avant TV, lequel peut ensuite transférer une partie des efforts reçus à au moins une pièce de fixation PFj qui à son tour transfère une partie des efforts reçus à la traverse de planche de bord TP, laquelle peut ensuite éventuellement transférer une partie des efforts reçus à au moins une platine de fixation à laquelle elle est solidarisée fixement. Les trajets suivis par les efforts transférés depuis l’amortisseur gauche (et donc la pièce d’ancrage gauche PA2) sont matérialisés par les flèches F1 à F4 sur la . Le nombre d’éléments structurels encaissant les efforts initialement issus d’un amortisseur est donc notablement plus important (voire beaucoup plus important) que dans un véhicule de l’art antérieur. Cela permet avantageusement une importante diffusion/répartition de ces efforts et donc un encaissement d’efforts (beaucoup) plus importants sans augmentation des épaisseurs respectives de ces éléments structurels. Certes, la (chaque) pièce de couplage PCj contribue à augmenter le poids du véhicule, mais cette augmentation est très faible car la (chaque) pièce de couplage PCj a des dimensions peu importantes. Par ailleurs, le couplage assuré par la (chaque) pièce de couplage PCj permet d’augmenter la rigidité transversale du véhicule dans sa partie avant, et ainsi d’améliorer la tenue de route et donc le confort et la sécurité des passagers. On notera que dans l’exemple illustré sur la le véhicule comprend une première pièce de couplage PC1 (j = 1) solidarisée fixement au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA à proximité de la pièce d’ancrage droite PA1, et une seconde pièce de couplage PC2 (j = 2) solidarisée fixement au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA à proximité de la pièce d’ancrage gauche PA2. Dans ce cas, et comme cela est matérialisé par les flèches F1 à F4, les efforts issus de l’amortisseur gauche (et donc de la pièce d’ancrage gauche PA2) et transférés dans la barre-anti rapprochement BA sont principalement transférés au tablier avant TV par la pièce de couplage droite PC1. Inversement, les efforts issus de l’amortisseur droit (et donc de la pièce d’ancrage gauche PA2) et transférés dans la barre-anti rapprochement BA sont principalement transférés au tablier avant TV par la pièce de couplage gauche PC2. Mais dans une variante de réalisation non illustrée le véhicule pourrait ne comprendre qu’une seule pièce de couplage PCj solidarisée fixement au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA dans une partie médiane. Par exemple, chaque pièce de couplage PCj peut être solidarisée fixement par soudage et/ou vissage (ou boulonnage) au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA. Egalement par exemple, chaque pièce de couplage PCj peut, par exemple, être réalisée en acier. Mais d’autres matériaux résistants peuvent être utilisés. Egalement par exemple, chaque pièce de couplage PCj peut, par exemple, avoir une épaisseur supérieure ou égale à 1,5 mm. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être comprise entre 1,9 mm et 2,1 mm. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , chaque pièce de couplage PCj peut présenter une forme générale en V. Lorsque la « pointe » de la forme générale en V est solidarisée fixement au tablier avant TV, cela permet avantageusement à au moins une partie inclinée de cette forme générale en V de faciliter le transfert d’efforts de la barre anti-rapprochement BA vers le tablier avant TV (voir flèche F2 de la ). Mais une orientation inverse (à savoir la pointe de la forme générale en V solidarisée fixement à la barre anti-rapprochement BA) peut être envisagée. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la , chaque pièce de couplage PCj présentant une forme générale en V peut comprendre des première P1, deuxième P2, troisième P3, quatrième P4 et cinquième P5 parties. Les première P1 et deuxième P2 parties sont propres à être solidarisées fixement à la barre anti-rapprochement BA, par exemple par soudage. Les troisième P3 et quatrième P4 parties ont des premières extrémités solidarisées fixement et respectivement aux première P1 et deuxième P2 parties et des secondes extrémités opposées aux premières extrémités. De plus, ces troisième P3 et quatrième P4 parties sont propres à faire respectivement des premier et second angles non nuls avec la direction transversale Y. La cinquième partie P5 constitue la pointe de la forme générale en V, et est ici propre à être solidarisée fixement au tablier avant TV, par exemple par vissage. De plus, la cinquième partie P5 comprend deux extrémités opposées, solidarisées fixement et respectivement aux secondes extrémités des troisième P3 et quatrième P4 parties. On notera que dans l’exemple illustré sur la les premier et second angles sont différents. Mais dans une variante de réalisation non illustrée ils pourraient être identiques. Cette variante est d’ailleurs celle qui est préférée lorsque le véhicule ne comprend qu’une seule pièce de couplage PCj solidarisée fixement au tablier avant TV et à la barre anti-rapprochement BA dans une partie médiane, car cela permet de symétriser les voies de transfert vers la droite et vers la gauche. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement et au moins partiellement sur la , les premier et deuxième angles choisis peuvent être compris entre 70° et 100°. Mais d’autres fourchettes d’angles peuvent être envisagées. On notera également que chaque pièce de couplage PCj peut être monobloc ou bien réalisée par assemblage de parties initialement indépendantes et par exemple solidarisées entre elles par soudage. Lorsque chaque pièce de couplage PCj est monobloc, elle peut être réalisée par moulage ou par des opérations de pliage et/ou emboutissage et/ou découpe. Pièce de couplage (PCj) propre à équiper un véhicule automobile comprenant i) un tablier avant (TV) installé suivant une direction transversale dudit véhicule et à l’interface entre un habitacle (H) et un compartiment moteur (CM), ii) deux pièces d’ancrage (PAj) installées à droite et à gauche dans ledit compartiment moteur (CM) et auxquelles sont solidarisées respectivement des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche, et iii) une barre anti-rapprochement (BA) installée suivant ladite direction transversale dans ledit compartiment moteur (CM) et ayant deux extrémités opposées (EBj) solidarisées fixement et respectivement auxdites pièces d’ancrage (PAj), caractérisée en ce qu’elle est propre à être solidarisée fixement auxdits tablier avant (TV) et barre anti-rapprochement (BA) et agencée de manière à transférer audit tablier avant (TV) une partie d’un effort subi par ladite barre anti-rapprochement (BA) suivant ladite direction transversale et provenant de l’une desdites pièces d’ancrage (PAj). Pièce de couplage selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle présente une forme générale en V. Pièce de couplage selon la revendication 2, caractérisée en ce qu’elle comprend i) des première (P1) et deuxième (P2) parties propres à être solidarisées fixement à ladite barre anti-rapprochement (BA), ii) des troisième (P3) et quatrième (P4) parties ayant des premières extrémités solidarisées fixement et respectivement auxdites première (P1) et deuxième (P2) parties et des secondes extrémités opposées auxdites premières extrémités, et propres à faire respectivement des premier et second angles non nuls avec ladite direction transversale, et iii) une cinquième partie (P5) propre à être solidarisée fixement audit tablier avant (TV) et comprenant deux extrémités opposées solidarisées fixement et respectivement auxdites secondes extrémités des troisième (P3) et quatrième (P4) parties. Pièce de couplage selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits premier et second angles sont différents. Pièce de couplage selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdits premier et second angles sont identiques. Pièce de couplage selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que chacun desdits premier et second angles est compris entre 70° et 100°. Pièce de couplage selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle est réalisée en acier. Pièce de couplage selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu’elle a une épaisseur supérieure ou égale à 1,5 mm. Véhicule automobile comprenant i) un tablier avant (TV) installé suivant une direction transversale dudit véhicule et à l’interface entre un habitacle (H) et un compartiment moteur (CM), ii) deux pièces d’ancrage (PAj) installées à droite et à gauche dans ledit compartiment moteur (CM) et auxquelles sont solidarisées respectivement des extrémités supérieures d’amortisseurs droit et gauche, et iii) une barre anti-rapprochement (BA) installée suivant ladite direction transversale dans ledit compartiment moteur (CM) et ayant deux extrémités opposées (EBj) solidarisées fixement et respectivement auxdites pièces d’ancrage (PAj), caractérisé en ce qu’il comprend en outre au moins une pièce de couplage (PCj) selon l’une des revendications précédentes, solidarisée fixement auxdits tablier avant (TV) et barre anti-rapprochement (BA). Véhicule automobile selon la revendication 9, caractérisé en ce qu’il comprend i) une première pièce de couplage (PC1) solidarisée fixement auxdits tablier avant (TV) et barre anti-rapprochement (BA) à proximité de ladite pièce d’ancrage (PA1) droite, et ii) une seconde pièce de couplage (PC2) solidarisée fixement auxdits tablier avant (TV) et barre anti-rapprochement (BA) à proximité de ladite pièce d’ancrage (PA2) gauche.