Brevet FR3154692A1 — publié le 20250502

L’invention concerne un arrangement (1) de plancher pour véhicule automobile, l’arrangement (1) de plancher comportant une partie avant de plancher – dite plancher avant (11) – située sous des sièges avant du véhicule automobile, une partie arrière de plancher – dite plancher arrière (12) – située en arrière du plancher avant (11), la partie arrière comportant une planche à talon (12A) et une doublure (12B) de planche à talon (12A), et un renfort de plancher (13) fixé solidairement au plancher avant (11), à la planche à talon (12A) et à la doublure (12B) de planche à talon (12A), le renfort de plancher (13) formant un patch plaqué contre et fixé au plancher avant (11) et au plancher arrière (12) afin d’équilibrer une rigidité du plancher arrière (12) au regard de celle du plancher avant (11). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 1 Arrangement de plancher pour véhicule automobile Le contexte technique de la présente invention est celui des éléments structurels des véhicules automobiles, et notamment ceux permettant de limiter les dégâts causés par des chocs latéraux sur de tels véhicules automobiles. Plus particulièrement, l’invention a trait à un arrangement de plancher pour véhicule automobile. Dans l’état de la technique, on connait des tests de chocs latéraux simulant l’impact d’un véhicule automobile contre un poteau contre l’une des ailes latérales du véhicule automobile. En particulier, l’invention vise tout particulièrement à renforcer les performances d’un véhicule automobile – notamment du type d’un véhicule automobile électrique du type hybride rechargeable – présentant un empattement court de l’ordre de 2735 mm, c’est-à-dire inférieur à 3000 mm. L’invention vise ainsi à contrôler la transmission des efforts entre un plancher avant situé au niveau des sièges de rang 1 du véhicule automobile et un plancher arrière de sorte à lisser une onde de choc issue de l’impact contre le poteau. En effet, dans de tels véhicules automobiles électrifiés, le bac batterie est fixé sur le plancher avant. Les arrangements aménagés sur le plancher avant pour recevoir le bac batterie sont tels que sa rigidité est fortement accrue. A contrario, le plancher arrière ne subit pas de tels modifications et, par contraste, présente une rigidité moindre. Cette différence de raideur très importante entre le plancher avant et le plancher arrière conduit ainsi à une mauvaise performance au test du poteau latéral. Ainsi, lors d’un choc poteau à 75° pour lequel l’impact est situé entre deux traverses d’assises situées sous le siège conducteur, on observe un cisaillement du plancher arrière du véhicule automobile, résultant de la différence de raideur entre le plancher avant et le plancher arrière. Ce cisaillement conduit à l’ouverture du plancher avant, anéantissant les résultats et performances du test du choc poteau latéral rang 1. La présente invention a pour objet de proposer un nouvel arrangement de plancher 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 rigidité du plancher arrière afin d’améliorer les performances du véhicule automobile lors d’un test de choc poteau. Un autre but de l’invention est de proposer une telle modification à moindre coût. Un autre but de l’invention est de de ne pas trop augmenter la masse embarquée sur le véhicule automobile. Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un arrangement de plancher pour véhicule automobile, l’arrangement de plancher comportant : - une partie avant de plancher – dite plancher avant – située sous des sièges avant du véhicule automobile ; - une partie arrière de plancher – dite plancher arrière – située en arrière du plancher avant, la partie arrière comportant une planche à talon et une doublure de planche à talon. Selon l’invention, l’arrangement de plancher comporte un renfort de plancher fixé solidairement au plancher avant, à la planche à talon et à la doublure de planche à talon. 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 l’arrangement de plancher conforme au premier aspect de l’invention est destiné à être monté. 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. Dans le contexte de la présente invention, le plancher avant est situé sous le siège conducteur du véhicule automobile. Le plancher avant forme un élément structurel pour l’habitacle et sur lequel sont fixés notamment les sièges du véhicule automobile. Dans le contexte de la présente invention, la planche à talon forme une partie du plancher arrière. La planche à talon est située en arrière du plancher avant, relativement à l’axe longitudinal. La planche à talon relie un plancher d’assise des sièges de rang 2 du véhicule automobile au plancher avant. La planche à talon est sensiblement verticale et s'étend sur toute la largeur de l'habitacle du véhicule automobile. La planche à talon est fixée par ses bords latéraux aux longerons latéraux du véhicule automobile, au plancher avant et au plancher d'assise. Dans le contexte de la présente invention, la doublure de planche à talon forme un élément de renfort de la planche à talon. La doublure s’étend au moins en partie sur et contre la planche à talon. Dans le contexte de la présente invention, le renfort de plancher est une pièce supplémentaire apportée par l’invention de manière particulièrement avantageuse. Le renfort de plancher est superposé au plancher avant et au plancher arrière afin de renforcer leur liaison et de permettre une meilleure transmission des efforts entre le plancher avant et le plancher arrière. Le renfort de plancher prend ainsi la forme d’un patch appliqué sur la planche à talon et qui relie à la fois la doublure de planche à talon et le plancher avant. Ainsi, l’invention consiste en l’ajout d’une unique pièce supplémentaire – le renfort de plancher – qui permet une transmission des efforts homogène du plancher avant vers la planche à talon du plancher arrière afin d’éviter tout risque de cisaillement entre ledit plancher avant et ledit plancher arrière, éliminant ainsi le risque de rupture de point de soudure et/ou de déchirure et/ou d’ouverture du plancher avant. Ainsi, le renfort de plancher ainsi appliqué entre le plancher avant et le plancher arrière permet de renforcer la ligne de soudure qui relie le plancher avant en transmettant une partie des efforts issue du choc latéral directement sur la planche à talon ainsi que sur la doublure de planche à talon, réduisant ainsi les mouvements suivant l’axe vertical dans la zone dus à l’onde de choc. L’invention résout ainsi le problème technique en améliorant les performances au test poteau, tout en proposant une solution légère et économique. L’arrangement 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 : - le renfort de plancher a une conformation générale en forme de « Y », ledit renfort de plancher comportant une branche centrale dont une extrémité longitudinale est fixée solidairement au plancher avant, une première branche latérale fixée solidairement à la planche à talon, et une deuxième branche latérale fixée solidairement à la planche à talon et dont une terminaison longitudinale est fixée solidairement à la doublure de planche à talon. Cette conformation générale permet de chaîner les contraintes mécaniques apparaissant lors du choc latéral dans le plancher du véhicule automobile, et en particulier entre le plancher avant et le plancher arrière ; - le renfort de plancher est formé d’une plaque métallique, préférentiellement en acier. Cette configuration avantageuse permet de proposer une rigidité suffisante sans trop augmenter la masse du véhicule automobile ; - le renfort de plancher comporte des nervures de renforcement. Cette configuration avantageuse permet de renforcer la rigidité du renfort de plancher ; - la branche centrale du renfort de plancher comporte une patte de fixation soudée au plancher avant. Une longueur de recouvrement de la patte de fixation avec le plancher avant est comprise entre 15 mm et 30 mm. Cette configuration avantageuse permet d’établir une liaison entre le renfort de plancher et le plancher avant suffisante pour la transmission des efforts attendus en cas de choc latéral ; - une épaisseur du renfort de plancher est inférieure ou égale à 10 mm ; - la première branche latérale du renfort de plancher est soudée à la planche à talon par plusieurs points de soudure. Cette configuration avantageuse permet d’établir une liaison entre le renfort de plancher et la planche à talon suffisante pour la transmission des efforts attendus en cas de choc latéral ; - la deuxième branche latérale du renfort de plancher est soudée à la planche à talon par plusieurs points de soudure. Cette configuration avantageuse permet d’établir une liaison entre le renfort de plancher et la planche à talon suffisante pour la transmission des efforts attendus en cas de choc latéral ; - la deuxième branche latérale du renfort de plancher comporte une bretelle de fixation soudée à la doublure de planche à talon. Une longueur de recouvrement de la bretelle de fixation avec la planche à talon est comprise entre 15 mm et 30 mm. Cette configuration avantageuse permet d’établir une liaison entre le renfort de plancher et la doublure de planche à talon suffisante pour la transmission des efforts attendus en cas de choc latéral ; - préférentiellement, la première branche latérale du renfort de plancher est soudée à la planche à talon par plusieurs points de soudure, la deuxième branche latérale du renfort de plancher est soudée à la fois à la planche à talon par plusieurs points de soudure, et à la doublure de planche à talon par l’intermédiaire d’une bretelle de fixation soudée à ladite doublure de planche à talon ; - une largeur du renfort de plancher, prise entre deux bords latéraux opposés est comprise entre 25% et 60% d’une demi-largeur du véhicule automobile prise entre un longeron latéral et un plan médian dudit véhicule automobile. Cette configuration avantageuse permet de renforcer suffisamment le plancher avant et le plancher arrière, au regard des efforts générés lors du choc latéral et afin de permettre une transmission optimale desdits efforts entre le plancher avant et le plancher arrière ; - une longueur du renfort de plancher, prise entre deux bords longitudinaux opposés est comprise entre 50% et 80% d’une distance comprise entre un plan vertical de la planche à talon et un plan vertical d’une traverse arrière d’une assise avant du véhicule automobile. Cette configuration avantageuse permet de renforcer suffisamment le plancher avant et le plancher arrière, au regard des efforts générés lors du choc latéral et afin de permettre une transmission optimale desdits efforts entre le plancher avant et le plancher arrière ; – l’arrangement de plancher comporte un premier renfort de plancher situé d’un premier côté latéral dudit arrangement de plancher, et un deuxième renfort de plancher situé d’un deuxième côté latéral dudit arrangement de plancher, opposé audit premier côté latéral. Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant un arrangement de plancher conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements. En particulier, l’arrangement comporte deux renforts de plancher, situés de chaque côté du plancher du véhicule automobile, à proximité de chaque longeron latéral. 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 : FIG. 1 illustre un exemple de réalisation d’un arrangement conforme au premier aspect de l’invention ; FIG. 2 illustre un schéma illustrant la transmission dans l’arrangement illustré sur la FIG. 1 des efforts résultant d’un choc latéral. 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 à la FIG. 1 , l’invention adresse un arrangement 1 de plancher pour véhicule automobile, l’arrangement 1 de plancher comportant : - une partie avant de plancher – dite plancher avant 11 – située sous des sièges avant du véhicule automobile ; - une partie arrière de plancher – dite plancher arrière 12 – située en arrière du plancher avant 11, la partie arrière comportant une planche à talon 12A et une doublure 12B de planche à talon 12A ; - un renfort de plancher 13 fixé solidairement au plancher avant 11, à la planche à talon 12A et à la doublure 12B de planche à talon 12A. Le renfort de plancher 13 forme ainsi un patch apposé contre la planche à talon 12A majoritairement, mais s’étendant aussi sur la doublure 12B de planche à talon 12A d’une part, et sur le plancher avant 11 d’autre part, de sorte à mettre en œuvre des points de fixation sur chacune de ces parties de l’arrangement 1 de plancher selon l’invention. Le renfort de plancher 13 est ainsi superposé au plancher avant 11 et au plancher arrière 12 afin de renforcer leur liaison et de permettre une meilleure transmission des efforts entre le plancher avant 11 et le plancher arrière 12, comme il sera décrit ultérieurement en référence à la FIG. 2 . Le renfort de plancher 13 permet une meilleure transmission des efforts du plancher avant 11 vers la planche à talon 12A du plancher arrière 12 afin d’éviter tout risque de cisaillement entre ledit plancher avant 11 et ledit plancher arrière 12, éliminant ainsi le risque de rupture de point de soudure 14 et/ou de déchirure et/ou d’ouverture du plancher avant 11. Le renfort de plancher 13 est formé d’une plaque métallique, préférentiellement en acier afin de proposer une rigidité suffisante sans trop augmenter la masse du véhicule automobile. Le renfort de plancher 13 est préférentiellement embouti afin de parfaitement s’adapter à la forme du plancher avant 11 et du plancher arrière 12. En particulier, le renfort de plancher 13 a une conformation générale en forme de « Y ». Le renfort de plancher 13 comporte : - une branche centrale 130 dont une extrémité longitudinale est fixée solidairement au plancher avant 11 par l’intermédiaire d’une patte de fixation 1301 soudée au plancher avant 11. Une longueur de recouvrement de la patte de fixation 1301 avec le plancher avant 11 est comprise entre 15 mm et 30 mm ; - une première branche latérale 131 fixée solidairement à la planche à talon 12A au travers de plusieurs points de soudure 14 répartis en périphérie de la première branche latérale 131, et - une deuxième branche latérale 132 fixée solidairement à la planche à talon 12A et dont une terminaison longitudinale est fixée solidairement à la doublure 12B de planche à talon 12A. La deuxième branche latérale 132 du renfort de plancher 13 est soudée à la planche à talon 12A par plusieurs points de soudure 14 répartis en périphérie de la deuxième branche latérale 132. Complémentairement, la deuxième branche latérale 132 du renfort de plancher 13 comporte une bretelle de fixation 1321 soudée à la doublure 12B de planche à talon 12A. Une longueur de recouvrement de la bretelle de fixation 1321 avec la planche à talon 12A est comprise entre 15 mm et 30 mm. Afin de permettre un renforcement suffisant entre le plancher avant 11 et le plancher arrière 12, des dimensions du renfort de plancher 13 doivent être ajustées en fonction des dimensions du véhicule automobile afin d’autoriser un recouvrement suffisant sur la planche à talon 12A, sur la doublure 12B de planche à talon 12A et sur le plancher avant 11. A cet effet, une largeur du renfort de plancher 13, prise entre deux bords latéraux opposés est comprise entre 25% et 60% d’une demi-largeur du véhicule automobile prise entre un longeron latéral 16 et un plan médian dudit véhicule automobile. Complémentairement ou alternativement, une longueur du renfort de plancher 13, prise entre deux bords longitudinaux opposés est comprise entre 50% et 80% d’une distance comprise entre un plan vertical de la planche à talon 12A et un plan vertical d’une traverse 15 arrière d’une assise avant du véhicule automobile. Enfin, une épaisseur du renfort de plancher 13 est inférieure à 10 mm afin de ne pas trop alourdir le véhicule automobile. En référence à la FIG. 2 , l’intérêt de l’invention est illustré lors d’un choc 3 latéral imposé par un poteau 2, tel que par exemple arrivant lors d’un test dit « choc 3 poteau 2 à 75° ». Dans un tel test, un poteau 2 est encastré contre un bord latéral du véhicule automobile, contre l’un des longerons latéraux 16. Sur la FIG. 2 , les efforts transmis dans l’arrangement 1 de plancher sont représentés par des flèches. Lors de l’impact, le longeron latéral 16 est largement déformé, par flexion et cisaillement principalement. Les contraintes générées par cette déformation sont alors transmises dans le plancher avant 11 puis dans le plancher arrière 12 par l’intermédiaire du renfort de plancher 13. La forme particulièrement adaptée du renfort de plancher 13 permet de répartir ces contraintes dans tout le plancher arrière 12 et d’éviter un déchirement de ce dernier, comme c’était le cas auparavant, au niveau d’une interface entre le plancher avant 11 et le plancher arrière 12. Le renfort de plancher 13 est ainsi avantageusement placé au niveau d’une zone de renfort située à l’interface entre le plancher avant 11 et le plancher arrière 12, à proximité d’un longeron latéral 16 et d’une traverse 15 reliant deux longerons latéraux 16 opposés du véhicule automobile. A contrario, le renfort de plancher 13 permet de renforcer la rigidité de la planche à talon 12A et de mieux conduire les contraintes mécaniques issues du choc 3 latéral au travers de la planche à talon 12A vers le plancher avant 11 – via la patte de fixation 1301 – et vers la doublure 12B de planche à talon 12A, via la bretelle de fixation 1321. Bien entendu, un véhicule automobile équipé de l’invention comporte avantageusement un premier renfort de plancher 13 situé d’un premier côté latéral dudit arrangement 1 de plancher et associé à un premier longeron latéral 16, et un deuxième renfort de plancher 13 situé d’un deuxième côté latéral dudit arrangement 1 de plancher, opposé audit premier côté latéral, et associé à un deuxième longeron latéral 16. En synthèse, l’invention concerne un arrangement 1 de plancher pour véhicule automobile, l’arrangement 1 de plancher comportant : - une partie avant de plancher – dite plancher avant 11 – située sous des sièges avant du véhicule automobile ; - une partie arrière de plancher – dite plancher arrière 12 – située en arrière du plancher avant 11, la partie arrière comportant une planche à talon 12A et une doublure 12B de planche à talon 12A ; - un renfort de plancher 13 fixé solidairement au plancher avant 11, à la planche à talon 12A et à la doublure 12B de planche à talon 12A, le renfort de plancher 13 formant un patch plaqué contre et fixé au plancher avant 11 et au plancher arrière 12 afin d’équilibrer une rigidité du plancher arrière 12 au regard de celle du plancher avant 11. 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. Arrangement (1) de plancher pour véhicule automobile, l’arrangement (1) de plancher comportant : - une partie avant de plancher – dite plancher avant (11) – située sous des sièges avant du véhicule automobile ; - une partie arrière de plancher – dite plancher arrière (12) – située en arrière du plancher avant (11), la partie arrière comportant une planche à talon (12A) et une doublure (12B) de planche à talon (12A) ; caractérisé en ce que l’arrangement (1) de plancher comporte un renfort de plancher (13) fixé solidairement au plancher avant (11), à la planche à talon (12A) et à la doublure (12B) de planche à talon (12A). Arrangement (1) de plancher selon la revendication précédente, dans lequel le renfort de plancher (13) a une conformation générale en forme de « Y », ledit renfort de plancher (13) comportant : - une branche centrale (130) dont une extrémité longitudinale est fixée solidairement au plancher avant (11) ; - une première branche latérale (131) fixée solidairement à la planche à talon (12A) ; - une deuxième branche latérale (132) fixée solidairement à la planche à talon (12A) et dont une terminaison longitudinale est fixée solidairement à la doublure (12B) de planche à talon (12A). Arrangement (1) de plancher selon la revendication précédente, dans lequel la branche centrale (130) du renfort de plancher (13) comporte une patte de fixation (1301) soudée au plancher avant (11). Arrangement (1) de plancher selon la revendication précédente, dans lequel une longueur de recouvrement de la patte de fixation (1301) avec le plancher avant (11) est comprise entre 15 mm et 30 mm. Arrangement (1) de plancher selon l’une quelconque des revendications 2 à 4, dans lequel la première branche latérale (131) du renfort de plancher (13) est soudée à la planche à talon (12A) par plusieurs points de soudure (14), la deuxième branche latérale (132) du renfort de plancher (13) est soudée à la fois à la planche à talon (12A) par plusieurs points de soudure (14), et à la doublure (12B) de planche à talon (12A) par l’intermédiaire d’une bretelle de fixation (1321) soudée à ladite doublure (12B) de planche à talon (12A). Arrangement (1) de plancher selon la revendication précédente, dans lequel une longueur de recouvrement de la bretelle de fixation (1321) avec la planche à talon (12A) est comprise entre 15 mm et 30 mm. Arrangement (1) de plancher selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une largeur du renfort de plancher (13), prise entre deux bords latéraux opposés est comprise entre 25% et 60% d’une demi-largeur du véhicule automobile prise entre un longeron latéral (16) et un plan médian dudit véhicule automobile. Arrangement (1) de plancher selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une longueur du renfort de plancher (13), prise entre deux bords longitudinaux opposés est comprise entre 50% et 80% d’une distance comprise entre un plan vertical de la planche à talon (12A) et un plan vertical d’une traverse (15) arrière d’une assise avant du véhicule automobile. Arrangement (1) de plancher selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une épaisseur du renfort de plancher (13) est inférieure ou égale à 10 mm. Véhicule automobile comportant un arrangement (1) de plancher selon l’une quelconque des revendications précédentes.