Brevet FR3159583A1 — publié le 20250829

L’invention concerne ensemble (1) pour structure avant de véhicule automobile, ledit ensemble (1) comprenant : – un corps creux en tôle et d’une doublure (5) fixée audit corps creux, ledit corps creux et ladite doublure (5) étant conformés pour former une voie d’effort d’un véhicule automobile ; – une pièce de support (9) pour articulation de capot de véhicule fixée sur ladite doublure (5) ; caractérisé en ce que ladite pièce de support (9) comprend une première partie configurée (9a) pour y fixer une articulation de capot et une deuxième partie (9b) recouvrant transversalement au moins le tiers de ladite doublure (5), et de préférence au moins la moitié de ladite doublure (5). Figure d’abrégé : [Fig. 2] ENSEMBLE POUR STRUCTURE AVANT DE VÉHICULE AUTOMOBILE ET VÉHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UN TEL ENSEMBLE La présente invention se rapporte de manière générale aux ensembles pour structure de véhicule automobile, et concerne plus particulièrement un ensemble pour structure avant de véhicule automobile. L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’un tel ensemble. En effet, en matière de sécurité routière, les constructeurs d’automobiles doivent prendre en compte de multiples préoccupations et réglementations lors du développement de nouveaux véhicules afin, d’une part, assurer la sécurité des passagers du véhicule en cas de collision ou encore celle des autres usagers de la route les plus vulnérables, tels que les piétons, et, d’autre part, maitriser les coûts de réparations des véhicules lorsqu’ils subissent des chocs urbains, dénommés « chocs réparabilité » subis à de faibles vitesses de l’ordre de 15 à 20 kilomètres par heure. Pour des chocs à des vitesses supérieures, de l’ordre de 50 km/h ou plus, les véhicules sont amenés à se déformer pour absorber une partie au moins de l’énergie libérée lors du choc, afin de protéger au mieux les passagers. Le comportement à la déformation d’un véhicule automobile, sous l’effet d’un choc, est particulièrement optimisé par les constructeurs d’automobiles qui cherchent absolument à éviter que les déformations subies par le véhicule n’impactent l’habitacle et ses occupants. Par ailleurs, la majorité des véhicules modernes présentent une conception de protection passive reposant sur trois voies d’effort : une première voie d’effort constituée du longeron ou encore ligne de brancard, une deuxième voie d’effort, encore appelée voie d’effort inférieure, constituée de prolonges de berceau, ainsi qu’une troisième voie d’effort qui comprend un corps creux extérieur et une doublure qui ferme ledit corps creux extérieur. On notera qu’on retrouve ce type de structure, un corps creux fermé par une doublure, au niveau du pied avant des véhicules automobiles, donc de chacun des côtés latéraux d’un véhicule automobile. La troisième voie d’effort, c’est-à-dire le corps creux fermé par une doublure d’aile, est généralement rattachée à un pied avant par l’une de ses extrémités. On notera que l’autre extrémité de la troisième voie d’effort est, quant elle, reliée à une poutre de pare-chocs et/ou à une ligne de brancard via le passage de roue. De plus, sur cet ensemble se fixent plusieurs pièces de support pour un capot, ainsi que des éléments constitutifs de l’aile avant du véhicule. Dans le cas d’un choc avant à haute vitesse contre un obstacle, tel qu’un véhicule, un mur rigide, une barrière déformable, etc., la troisième voie d’effort est destinée à transmettre des efforts et dissiper l’énergie du choc. Cependant, la troisième voie peut présenter des zones de faiblesse liées à sa conception, son assemblage, ou encore en raison de contraintes de fabrication, mettant ainsi son bon fonctionnement en défaut. Ces zones de faiblesse entrainent par exemple un problème de déformation précoce de la zone arrière de la troisième voie d’effort, donc du corps creux et de la doublure, notamment à proximité de la jonction entre ladite troisième voie d’effort et le pied avant du véhicule. La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type d’ensemble pour structure avant de véhicule automobile, ledit ensemble comprenant : – un corps creux en tôle et une doublure fixée audit corps creux, ledit corps creux et ladite doublure étant conformés pour former une voie d’effort de véhicule automobile ; – une pièce de support pour articulation de capot de véhicule fixée sur ladite doublure ; caractérisé en ce que ladite pièce de support comprend une première partie configurée pour y fixer une articulation de capot et une deuxième partie recouvrant transversalement au moins un tiers de ladite doublure, et de préférence au moins la moitié de ladite doublure. On notera que le corps creux et ladite doublure présentent chacun une forme allongée, les extrémités longitudinales opposées des éléments de la voie d’effort étant configurées pour être reliées respectivement à un pied avant de véhicule automobile et à une poutre de pare-chocs (et/ou à une ligne de brancard via la partie avant du passage de roue). De manière avantageuse, une pièce située à proximité immédiate de la zone de faiblesse de la voie d’effort, ici la pièce de support pour articulation de capot de véhicule, est utilisée pour recouvrir et renforcer, au moins partiellement, la zone de faiblesse de la voie d’effort. L’utilisation d’une pièce existante, ayant déjà une autre fonction, permet d’éviter l’augmentation des épaisseurs du corps creux et de la doublure, et donc d’éviter une augmentation du poids de la voie d’effort, tout en permettant d’améliorer la rigidité mécanique de la voie d’effort et limiter l’écrasement trop rapide de celle-ci, tout en limitant la charge subie par le pied avant, lors d’un choc. Avantageusement, l’ensemble selon l’invention permet notamment de proposer une prestation améliorée en matière de sécurité (pour des corps creux et doublures à dimensions extérieures identiques et à iso-structure) tout en ayant des corps creux et doublures pouvant être utilisés à la fois pour une structure avant de véhicules électriques, hybrides ou thermiques. Cela présente également l’avantage d’améliorer les propriétés mécaniques de la structure avant du véhicule vis-à-vis des chocs frontaux, tout en optimisant la masse globale des véhicules et/ou en réduisant le coût de fabrication des véhicules, que ces véhicules soient thermiques, électriques ou hybrides. Par ailleurs, l’ensemble selon l’invention permet une plus grande standardisation des éléments de structure du véhicule, ceux-ci pouvant contribuer à la mise en place d’une plateforme identique (ou relativement similaires) lors de la production d’un véhicule électrique, hybride ou thermique, malgré les contraintes de sécurité différentes liées aux éléments spécifiques de chaque motorisation (répartition du poids, taille de la batterie de traction, chargeur, réservoir de carburant, etc.) Selon une caractéristique possible, le corps creux et la doublure formant la voie d’effort présentent une extrémité configurée pour être fixée à un pied avant de véhicule automobile, ladite pièce de support étant située au plus près de la jonction entre la doublure et le pied avant, préférentiellement à une distance inférieure de 30 mm de la jonction, et encore plus préférentiellement inférieure à 15 mm. On entend par « la pièce de support est fixée au plus près », le fait que la pièce de support est disposée juste avant et/ou suffisamment proche de la jonction entre ladite doublure et un pied avant du véhicule, ceci afin de couvrir au moins partiellement la zone de faiblesse de la doublure, et faire en sorte que le comportement mécanique de la voie d’effort soit sécuritaire pour les passagers du véhicule lors d’un choc. Selon une autre caractéristique possible, ladite pièce de support s’étend de l’extrémité transversale à l’autre de ladite doublure. On entend par transversal, la direction sensiblement orthogonale à l’axe longitudinal de ladite doublure. Cette configuration permet à la pièce de support de recouvrir au mieux la zone de faiblesse de ladite doublure (et donc de la voie d’effort). Selon une autre caractéristique possible, ledit corps creux est un renfort d’aile et ladite doublure est une doublure d’aile. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support est seulement en contact avec ladite doublure. De manière avantageuse, la pièce de support est seulement fixée sur la doublure, permettant ainsi d’améliorer sa fixation, et le comportement mécanique de la voie d’effort du véhicule, simplifiant également l’intégration de la pièce de support audit ensemble. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support présente une épaisseur d’au moins 1 mm, et de préférence d’au moins 1,5 mm. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support est configurée pour présenter une coopération de forme avec la zone de la doublure où ladite pièce de support est fixée. Il est avantageux d’optimiser la surface de contact et de fixation, et par exemple la zone de soudure, entre la pièce de support et la doublure, ceci afin que l’assemblage de ces éléments se comporte comme un élément unitaire, notamment au niveau du comportement mécanique (lors d’un choc). Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support est monobloc. Le fait que la pièce de support soit un corps monobloc ou unitaire réduit les coûts de production de ladite pièce, facilite sa fabrication, ainsi que sa fixation sur ladite doublure. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support est fixée par soudage à ladite doublure. Le fait de souder, par exemple au moyen de points de soudure et/ou de cordon de soudure, la pièce de renfort à ladite doublure est une méthode rapide et économique, tout en permettant une bonne tenue mécanique de l’ensemble. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support est en acier présentant une haute limite élastique, par exemple un acier présentant une limite élastique supérieure à 300 MPa et une résistance à la traction supérieure à 400 MPa. La pièce de support est avantageusement réalisée en tôle d’acier présentant une haute limite élastique, par exemple par pliage ou emboutissage, ceci afin de garantir de bonnes propriétés mécaniques et limiter les coûts de fabrication de ladite pièce de support. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support présente des zones planes. Les zones planes permettent de faciliter la fixation, par exemple par soudage, de la pièce de support sur ladite doublure, en fournissant des zones de contact les plus importantes possible. Selon une autre caractéristique possible, la pièce de support comprend des nervures de rigidification. La présence de nervures de rigidification permet d’améliorer la résistance mécanique de ladite pièce de support, et donc de la voie d’effort. Selon une autre caractéristique possible, l’épaisseur de ladite pièce de support présente une épaisseur supérieure ou égale à l’épaisseur de la doublure sur laquelle la pièce de support est fixée, et/ou le matériau constitutif de la pièce de support présente une résistance mécanique supérieure au matériau constitutif de la doublure sur laquelle la pièce de support est fixée. L’invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit véhicule comporte un ensemble pour structure avant de véhicule automobile tel que défini ci-dessus. Selon une caractéristique possible, ledit véhicule comprend deux ensembles tel que défini ci-dessus, un pour chacun des côtés latéraux avant dudit véhicule. L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : – La FIG. 1 illustre une vue schématique, partielle, et en perspective de côté d’un ensemble selon l’invention pour structure avant de véhicule  ; – la FIG. 2 illustre une vue schématique, partielle et en perspective de l’ensemble de la FIG. 1 . Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule, ou la structure auxquels il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même, les termes « inférieur », « supérieur », « avant », « arrière », « longitudinal » et « transversal » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule automobile, que celui-ci soit thermique, hybride ou électrique. Le terme « inférieur » désignera une proximité au sol plus importante que « supérieur » selon l’axe vertical. Par ailleurs, on notera que sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. De plus, on définit par rapport au véhicule un repère orthogonal XYZ, à savoir : – un axe X, définissant une direction longitudinale et horizontale du véhicule, – un axe Y, définissant une direction transversale et horizontale, qui avec l’axe X définit un plan XY horizontal, – un axe Z, définissant une direction verticale, orthogonale au plan XY horizontal, l’axe Z avec l’axe X définissant un plan XZ vertical. Dans la présente demande, on notera qu’on entend par « sensiblement parallèle », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’une direction parallèle. On notera également qu’on entend par « sensiblement orthogonale », une direction s’écartant d’au plus 20°, voire d’au plus 10° ou d’au plus 5° d’un angle d’une valeur de 90°. La FIG. 1 illustre ainsi une vue schématique, partielle, en perspective de côté d’un ensemble 1 pour structure avant selon l’invention destiné à équiper un véhicule automobile (non représenté). Ledit ensemble 1 comprend ainsi : – un corps creux 3 en tôle et une doublure 5 fixée audit corps creux 3, ledit corps creux 3 et ladite doublure 5 étant conformés pour former une voie d’effort 7 de véhicule automobile ; – une pièce de support 9 pour articulation de capot de véhicule fixée sur ladite doublure 5. On notera que l’ensemble 1 illustré à la FIG. 1 est plus particulièrement destiné à équiper le côté latéral gauche d’un véhicule, mais que le véhicule peut comprendre un ensemble 1 selon l’invention pour chacun de ses côtés latéraux avants. L’ensemble 1 décrit présentement s’applique ainsi mutatis mutandis au côté droit d’un véhicule automobile. De plus, dans le mode de réalisation de l’invention présentement décrit, ledit corps creux 3 est un renfort d’aile et ladite doublure 5 est une doublure d’aile. Ledit corps creux 3 est avantageusement un profilé métallique (et donc sensiblement une poutre métallique creuse), par exemple en acier, tandis que ladite doublure 3 est généralement un profilé métallique qui s’étend au moins partiellement (et longitudinalement) dans le corps creux 3 et qui est fixée sur ledit corps creux 3 en fermant au moins partiellement l’une de ses faces (par exemple la face tournée vers l’intérieur du véhicule). La FIG. 2 , quant à elle, est une vue schématique, partielle, en perspective de côté de l’ensemble 1, figure sur laquelle le corps creux 3 n’est pas représenté, afin de rendre plus visible la doublure 5 et la pièce de support 9. Ainsi, le corps creux 3 et ladite doublure 5 présentent chacun une forme allongée et forment ensemble des extrémités longitudinales opposées 7a et 7b, dites première 7a et deuxième 7b extrémités, pour la voie d’effort 7. Ainsi, la première extrémité 7a est configurée pour être reliée à une poutre de pare-chocs (non représentée), telle que d’une poutre de pare-chocs avant, et/ou à une ligne de brancard via la partie avant du passage de roue, tandis que la deuxième extrémité 7b est configurée pour être fixée à un pied avant 11 de véhicule automobile. La deuxième extrémité 7b de la voie d’effort 7 peut être assimilée à une zone de jonction entre la voie d’effort 7 et le pied avant 11, donc entre, d’une part, le corps creux 3 et la doublure 5 et, d’autre part, le pied avant 11. En position montée de l’ensemble 1, le corps creux 3 et ladite doublure 5 présentent chacun un axe longitudinal qui est sensiblement parallèle à l’axe longitudinal du véhicule (ou axe X). Par ailleurs, ladite pièce de support 9 comprend une première partie 9a configurée pour y fixer une articulation de capot (non représentée) de véhicule automobile et une deuxième partie 9b recouvrant transversalement au moins un tiers de ladite doublure 5, et de préférence au moins la moitié de ladite doublure 5 (c’est à dire la dimension d’extension de la deuxième partie 9b par rapport à l’extension ou dimension transversale de ladite doublure 5). La première partie 9a s’étend, en position montée, dans un plan sensiblement horizontal (ou plan XY) et présente par exemple des ouvertures permettant la fixation d’une articulation de capot au moyen de vis, tiges, boulons, rivets, etc. Tandis que, en position montée de l’ensemble 1, la deuxième partie 9b de la pièce de support 9 s’étend sensiblement dans un plan vertical (ou dans un plan sensiblement parallèle au plan XZ). De plus, en position montée, la première partie 9a de la pièce de support 9 est située au niveau du bord transversal supérieur de la doublure 5, tandis que la deuxième partie 9b s’étend de la première partie 9a (ou du bord transversal supérieur de la doublure 5) vers le bord transversal inférieur de la doublure 5. La pièce de support 9 est située au plus près de la jonction 7b entre la doublure 5 et le pied avant 11, préférentiellement à une distance inférieure à 30 cm de la jonction, et encore plus préférentiellement inférieure à 15 cm. On entend par « la pièce de support est fixée au plus près », le fait que la pièce de support 9 est disposée sur la doublure 5, avant et/ou suffisamment proche de la jonction 7b entre ladite doublure 5 et le pied avant 11 du véhicule, ceci afin de recouvrir au moins partiellement la zone de faiblesse de la doublure 5. La pièce de support 9 est par exemple monobloc (ou unitaire) et/ou est réalisée en acier présentant une haute limite élastique, tel que de l’acier DP780 ou de l’acier FP60. L’acier de la pièce de support 9 est par exemple un acier présentant une limite élastique supérieure à 300 MPa et une résistance à la traction supérieure à 400 MPa. La pièce de support 9 est avantageusement réalisée en tôle d’acier présentant une haute limite élastique, par exemple par pliage ou emboutissage. La tôle en acier de la pièce de support 9 présente par exemple une épaisseur d’au moins 1 mm, et de préférence d’au moins 1,5 mm. Par ailleurs, la pièce de support 9 est configurée pour présenter une coopération de forme avec la zone de la doublure 5 où ladite pièce de support 9 est fixée. La pièce de support 9 comprend en outre avantageusement des zones planes qui font office de zones de fixation entre la pièce de support 9 et la doublure 5. La pièce de support 9 est avantageusement fixée par soudage à ladite doublure 5, au moyen de points de soudure et/ou cordon(s) de soudure, par exemple au niveau desdites zones planes de ladite pièce de support 9. De plus, de manière avantageuse, la pièce de support 9 est seulement en contact avec ladite doublure 5, c’est-à-dire que la pièce de support 9 est seulement fixée sur la doublure 5. Dans une variante de réalisation non représentée de l’invention, ladite pièce de support 9 comprend des nervures de rigidification. Avantageusement, en position montée, les nervures de rigidification s’étendent de manière sensiblement parallèle à l’axe longitudinal de la doublure 5 (et donc sensiblement parallèle à l’axe X, axe qui correspond à la direction de compression de la voie d’effort 7 lors d’un choc). Dans une autre variante de réalisation non représentée, ladite pièce de support 9 s’étend de l’extrémité transversale à l’autre de ladite doublure 5 (donc du bord transversal supérieur au bord transversal inférieur de la doublure). On entend par transversal, la direction sensiblement orthogonale à l’axe longitudinal de ladite doublure 5. Cette configuration permet à la pièce de support 9 de recouvrir au mieux la zone de faiblesse de ladite doublure 5. Dans une autre variante de réalisation non représentée, l’épaisseur de la pièce de support 9 présente une épaisseur supérieure à l’épaisseur de la doublure 5 sur laquelle la pièce de support 9 est fixée, et/ou le matériau constitutif, tel que de l’acier, de la pièce de support 9 présente une résistance mécanique supérieure au matériau constitutif, tel que de l’acier, de la doublure 5 sur lequel la pièce de support 9 est fixée. Ensemble (1) pour structure avant de véhicule automobile, ledit ensemble (1) comprenant : – un corps creux (3) en tôle et d’une doublure (5) fixée audit corps creux (3), ledit corps creux (3) et ladite doublure (5) étant conformés pour former une voie d’effort (7) d’un véhicule automobile ; – une pièce de support (9) pour articulation de capot de véhicule fixée sur ladite doublure (5) ; caractérisé en ce que ladite pièce de support (9) comprend une première partie configurée (9a) pour y fixer une articulation de capot et une deuxième partie (9b) recouvrant transversalement au moins le tiers de ladite doublure (5), et de préférence au moins la moitié de ladite doublure (5). Ensemble (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le corps creux (3) et la doublure (5) formant la voie d’effort (7) présentent une extrémité (7b) configurée pour être fixée à un pied avant (11) de véhicule automobile, ladite pièce de support (9) étant située au plus près de la jonction entre la doublure (5) et le pied avant (11). Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite pièce de support (9) s’étend de l’extrémité transversale à l’autre de ladite doublure (5). Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit corps creux (3) est un renfort d’aile et ladite doublure (5) est une doublure d’aile. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (9) est seulement en contact avec ladite doublure (5). Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (9) présente une épaisseur d’au moins 1 mm. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (9) est configurée pour présenter une coopération de forme avec la zone de la doublure (5) où ladite pièce de renfort (9) est fixée. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (9) est monobloc. Ensemble (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la pièce de support (9) comprend des nervures de rigidification. Véhicule automobile, caractérisé en ce que ledit véhicule comporte un ensemble (1) pour structure avant de véhicule automobile selon l’une quelconque des revendications précédentes.