Brevet FR3161191A1 — publié le 20251017

Une pièce de renfort (PR) équipe un véhicule automobile comprenant un plancher solidarisé fixement à des longeron (LV) et traverse (TV) installés respectivement suivant des directions longitudinale et transversale. Cette pièce de renfort (PR) est installée sensiblement dans un plan incliné par rapport à un plan horizontal défini par les directions longitudinale et transversale, en ayant des bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI) solidarisés fixement et respectivement aux longeron (LV) et plancher (PV) et un bord arrière incliné (BRI) joignant les bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI) et au contact, en biais, de la traverse (TV), afin de répartir dans les plancher (PV) et traverse (TV) un effort subi par le longeron (LV) lorsque le véhicule subit un choc par l’avant. Figure 1 PIÈCE DE RENFORT POUR RÉPARTIR UN EFFORT SUBI PAR UN LONGERON DE VÉHICULE AUTOMOBILE LORS D’UN CHOC PAR L’AVANT Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément la tenue de la structure de tels véhicules en cas de choc par l’avant. Etat de la technique De nombreux véhicules automobiles comprennent une structure comportant un plancher solidarisé fixement à des longerons, droit et gauche, et à au moins une traverse (ou deux demi-traverses droite et gauche). Lorsque de tels véhicules subissent un choc par l’avant avec un faible recouvrement (ou « small overlap »), sur leur côté gauche ou droit, leur longeron gauche ou droit subit un effort ayant des composantes longitudinale et transversale. De ce fait, le longeron concerné transmet au plancher une majorité de l’effort subi, ce qui peut générer un cisaillement important et un risque de déchirure du plancher, et donc peut s’avérer dangereux pour la sécurité des passagers ainsi que pour la sécurité d’une éventuelle batterie rechargeable installée sous le plancher. On notera que plus le choc par l’avant a lieu avec un petit recouvrement (typiquement inférieur à 25%), plus le risque de cisaillement et de déchirure du plancher peut être important, car plus la composante transversale de l’effort subi par le longeron est prédominante par rapport à la composante longitudinale de cet effort. Pour réduire le risque de cisaillement et de déchirure, il serait possible d’augmenter l’épaisseur de tout le plancher ou d’installer sur le plancher une grande plaque en acier s’étendant entre les longerons droit et gauche. Cependant, cela augmenterait sensiblement la masse du véhicule et donc sa consommation d’énergie motrice, mais aussi le coût du véhicule. 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 plancher solidarisé fixement à des longeron et traverse installés respectivement suivant des directions longitudinale et transversale du véhicule. Cette pièce de renfort se caractérise par le fait qu’elle est propre à être installée sensiblement dans un plan incliné par rapport à un plan horizontal défini par les directions longitudinale et transversale, en ayant des bords longitudinaux supérieur et inférieur solidarisés fixement et respectivement aux longeron et plancher et un bord arrière incliné joignant les bords longitudinaux supérieur et inférieur et au contact, en biais, de la traverse, afin de répartir dans les plancher et traverse un effort subi par le longeron lorsque le véhicule subit un choc par l’avant. Grâce à cette répartition on peut réduire le risque de cisaillement et de déchirure du plancher, et donc renforcer la sécurité passive du véhicule vis-à-vis, au moins, de ses passagers, y compris en présence d’un petit recouvrement, sans augmentation significative de la masse du véhicule, et donc en évitant d’augmenter de façon sensible sa consommation d’énergie motrice et son coût. La pièce de renfort selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - elle peut comprendre une partie centrale prolongée par les bords longitudinaux supérieur et inférieur, le bord arrière incliné, et un bord avant incliné joignant les bords longitudinaux supérieur et inférieur. Dans ce cas, son bord longitudinal supérieur peut être replié par rapport à sa partie centrale ; - en présence de la première option, le repliement du bord longitudinal supérieur peut être défini de sorte que ce dernier soit parallèle à une face interne du longeron ; - elle peut comprendre une partie centrale prolongée par les bords longitudinaux supérieur et inférieur, le bord arrière incliné, et un bord avant incliné joignant les bords longitudinaux supérieur et inférieur. Dans ce cas, son bord longitudinal inférieur peut être replié par rapport à sa partie centrale ; - en présence de la dernière option, le repliement du bord longitudinal inférieur peut être défini de sorte que ce dernier soit incliné par rapport au plancher ; - elle peut comprendre une partie centrale, d’une part, prolongée par les bords longitudinaux supérieur et inférieur, le bord arrière incliné, et un bord avant incliné joignant les bords longitudinaux supérieur et inférieur, et, d’autre part, munie d’au moins deux nervures de rigidification ; - elle peut être réalisée en acier ; - elle peut avoir une épaisseur qui est supérieure ou égale à 1,5 mm. L’invention propose également un véhicule automobile comprenant, d’une part, un plancher solidarisé fixement à des longerons, droit et gauche, installés respectivement suivant une direction longitudinale du véhicule, et à au moins une traverse installée suivant une direction transversale du véhicule, et, d’autre part, deux pièces de renfort, droite et gauche, du type de celle présentée ci-avant, et solidarisées fixement au plancher et respectivement aux longerons droit et gauche. Par exemple, chaque pièce de renfort peut être solidarisée fixement au plancher et à l’un des longerons par soudage. 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 : FIG. 1 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du côté droit, une partie d’une structure de véhicule comprenant un exemple de réalisation d’une pièce de renfort selon l’invention solidarisée fixement au plancher et au longeron gauche, FIG. 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective du dessus, une sous-partie gauche de la partie de structure de la FIG. 1 comportant la pièce de renfort, et FIG. 3 illustre schématiquement, dans une vue en perspective, la pièce de renfort des figures 1 et 2. Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer une pièce de renfort PR destinée à équiper une structure SV d’un véhicule automobile comprenant un plancher PV solidarisé fixement à des longerons LV, droit et gauche, et à au moins une traverse TV, et permettant une répartition dans ces plancher PV et traverse TV de l’effort qui est subi par l’un des longerons LV lorsque le véhicule subit un choc par l’avant. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que la pièce de renfort PR est destinée à faire partie de la structure 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 plancher solidarisé fixement à des longerons, droit et gauche, et à au moins une traverse. Sur les figures 1 à 3 la direction X est destinée à être parallèle à la direction longitudinale du véhicule, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portières latérales, la direction Y est destinée à être parallèle à la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est destinée à être parallèle à 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 FIG. 1 , une partie d’un exemple de structure SV d’un véhicule (automobile) comprenant un plancher PV solidarisé fixement à des longerons LV, droit et gauche, et à au moins une traverse TV, et une pièce de renfort PR selon l’invention. Cette solidarisation fixe peut se faire, par exemple, par soudage et/ou vissage (ou boulonnage). Chaque longeron LV est installé suivant la direction longitudinale X, et chaque traverse TV est installée suivant la direction transversale Y. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 , la structure SV comprend deux fois deux demi-traverses TV, chaque demi-traverse TV s’étendant entre un tunnel central longitudinal TCL et l’un des longerons LV droit et gauche. On comprendra que les deux demi-traverses TV situées à un même niveau longitudinal du plancher PL constituent ensemble une traverse. Mais dans une variante non illustrée, la structure SV pourrait comprendre au moins une traverse TV s’étendant entre les longerons LV droit et gauche. On notera également que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 , seule une unique pièce de renfort PR (gauche) apparaît dans la partie gauche de la structure SV, mais cette dernière (SV) comprend une autre pièce de renfort PR (droite) dans sa partie droite. Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 et 2, une pièce de renfort PR, selon l’invention, est propre à être installée sensiblement dans un plan incliné par rapport à un plan horizontal XY défini par les directions longitudinale X et transversale Y, et comprend une partie centrale PC prolongée par des bords longitudinaux supérieur BLS et inférieur BLI, et des bord arrière incliné BRI et bord avant incliné BVI joignant ces bords longitudinaux supérieur BLS et inférieur BLI. Le mot « sensiblement » signifie ici que la plus grande partie de la pièce de renfort PR (et notamment sa partie centrale PC) est installée dans un plan qui est incliné par rapport au plan horizontal XY. Par exemple, cette inclinaison peut être comprise entre 10° et 50°. A titre d’exemple, cette inclinaison peut être égale à environ 30°. Les bords longitudinaux supérieur BLS et inférieur BLI sont solidarisés fixement et respectivement au longeron LV concerné et au plancher PV, et le bord arrière incliné BRI est au contact, en biais, de la traverse TV. Cet agencement permet avantageusement de répartir dans le plancher PV et la traverse (ou demi-traverse) TV concernée un effort subi par le longeron LV lorsque le véhicule subit un choc par l’avant. Cette répartition permet avantageusement de réduire le risque de cisaillement et de déchirure du plancher PV, et donc de renforcer la sécurité passive du véhicule vis-à-vis de ses passagers ainsi qu’éventuellement d’une batterie rechargeable installée sous le plancher PV, y compris en présence d’un petit recouvrement (typiquement inférieur à 25%). On notera que la pièce de renfort PR agit là où le besoin de renfort est le plus important lors d’un choc par l’avant (avec un faible recouvrement), et suivant la direction générale de l’effort subi par le longeron LV. Par conséquent, ses dimensions sont petites, et donc sa masse n’augmente pas de façon significative celle du véhicule, ce qui permet d’éviter d’augmenter de façon sensible sa consommation d’énergie motrice et son coût. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, seule une première partie du bord arrière incliné BRI peut être au contact de la (demi-)traverse TV concernée, la seconde partie complémentaire (pas au contact) faisant un angle aigu avec cette première partie afin de rejoindre le bord longitudinal supérieur BLS. Cette seconde partie est alors, de préférence, sensiblement parallèle au bord longitudinal inférieur BLI. Cela permet de favoriser la transmission à la (demi-)traverse TV concernée d’une partie de l’effort transmis à la pièce de renfort PR par le longeron LV concerné. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le bord longitudinal supérieur BLS peut être replié par rapport à la partie centrale PC de la pièce de renfort PR. Dans ce cas, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le repliement du bord longitudinal supérieur BLS peut être défini de sorte que ce dernier (BLS) soit parallèle à la face interne FI du longeron LV. Cela permet d’optimiser la transmission à la pièce de renfort PR (via son bord longitudinal supérieur BLS) de l’effort subi par le longeron LV concerné. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, le bord longitudinal inférieur BLI peut être replié par rapport à la partie centrale PC de la pièce de renfort PR. Dans ce cas, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le repliement du bord longitudinal inférieur BLI peut être défini de sorte que ce dernier (BLI) soit incliné par rapport au plancher PV d’un angle qui est différent de l’angle d’inclinaison du plan dans lequel est installée la partie centrale PC. Par exemple, cette inclinaison peut être comprise entre 20° et 60°. A titre d’exemple, cette inclinaison peut être égale à environ 40°. Cela permet d’optimiser la transmission au plancher PV (via le bord longitudinal inférieur BLI) d’une partie de l’effort transmis à la pièce de renfort PR par le longeron LV concerné. Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 à 3, la partie centrale PC de la pièce de renfort PR peut être munie d’au moins deux nervures de rigidification NR. Cela permet d’augmenter notablement la rigidité de la pièce de renfort PR, et ainsi de favoriser la transmission au plancher PV et à la (demi-)traverse TV concernée de l’effort transmis à la pièce de renfort PR par le longeron LV concerné. On notera également que la pièce de renfort PR peut être solidarisée fixement par soudage au plancher PV et à la face interne FI du longeron LV concerné. On notera également que la pièce de renfort PR peut, par exemple, être réalisée en acier. Mais d’autres matériaux résistants peuvent être utilisés On notera également que chaque pièce de renfort PR peut, par exemple, avoir une épaisseur supérieure ou égale à 1,5 mm. A titre d’exemple, cette épaisseur peut être comprise entre 1,8 mm et 2,5 mm. Pièce de renfort (PR) propre à équiper un véhicule automobile comprenant un plancher (PV) solidarisé fixement à des longeron (LV) et traverse (TV) installés respectivement suivant des directions longitudinale et transversale dudit véhicule, caractérisée en ce qu’elle est propre à être installée sensiblement dans un plan incliné par rapport à un plan horizontal défini par lesdites directions longitudinale et transversale, en ayant des bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI) solidarisés fixement et respectivement auxdits longeron (LV) et plancher (PV) et un bord arrière incliné (BRI) joignant lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI) et au contact, en biais, de ladite traverse (TV), afin de répartir dans lesdits plancher (PV) et traverse (TV) un effort subi par ledit longeron (LV) lorsque ledit véhicule subit un choc par l’avant. Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle comprend une partie centrale (PC) prolongée par lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), ledit bord arrière incliné (BRI), et un bord avant incliné (BVI) joignant lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), et en ce que ledit bord longitudinal supérieur (BLS) est replié par rapport à ladite partie centrale (PC). Pièce de renfort selon la revendication 2, caractérisée en ce que le repliement dudit bord longitudinal supérieur (BLS) est défini de sorte que ce dernier (BLS) soit parallèle à une face interne (FI) dudit longeron (LV). Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comprend une partie centrale (PC) prolongée par lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), ledit bord arrière incliné (BRI), et un bord avant incliné (BVI) joignant lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), et en ce que ledit bord longitudinal inférieur (BLI) est replié par rapport à ladite partie centrale (PC). Pièce de renfort selon la revendication 4, caractérisée en ce que le repliement dudit bord longitudinal inférieur (BLI) est défini de sorte que ce dernier (BLI) soit incliné par rapport audit plancher (PV). Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle comprend une partie centrale (PC) i) prolongée par lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), ledit bord arrière incliné (BRI), et un bord avant incliné (BVI) joignant lesdits bords longitudinaux supérieur (BLS) et inférieur (BLI), et ii) munie d’au moins deux nervures de rigidification (NR). Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu’elle est réalisée en acier. Pièce de renfort 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 un plancher solidarisé fixement à des longerons (LV), droit et gauche, installés respectivement suivant une direction longitudinale dudit véhicule, et à au moins une traverse (TV) installée suivant une direction transversale dudit véhicule, caractérisé en ce qu’il comprend en outre deux pièces de renfort (PR), droite et gauche, selon l’une des revendications précédentes, solidarisées fixement audit plancher (PV) et respectivement auxdits longerons (LV) droit et gauche. Véhicule selon la revendication 9, caractérisé en ce que chaque pièce de renfort (PR) est solidarisée fixement audit plancher (PV) et à l’un desdits longerons (LV) par soudage.