Brevet FR3153317A1 — publié le 20250328

Un longeron (LV) est installé sur un côté longitudinal (CL) d’un plancher (PV) d’une structure (SV) d’un véhicule automobile (VA), et a une forme cintrée continument au moins dans une partie intermédiaire (PI) située entre deux parties d’extrémité (PE) opposées, définissant une cavité (CAL) orientée vers une partie centrale (PCP) du plancher (PV), et permettant un encaissement d’un choc latéral subi par le véhicule automobile (VA) sur ce côté longitudinal (CL). Figure 1 LONGERON CINTRÉ, POUR UN VÉHICULE AUTOMOBILE Domaine technique de l’invention L’invention concerne les véhicules automobiles comprenant une structure comportant un plancher ayant deux côtés longitudinaux opposés, et plus précisément les longerons qui encadrent ces deux côtés longitudinaux opposés. Etat de la technique De nombreux véhicules automobiles comprennent une structure comportant un plancher ayant des côtés longitudinaux droit et gauche et deux longerons (latéraux), droit et gauche, installés respectivement sur ces côtés longitudinaux droit et gauche. Ces longerons sont généralement rectilignes, et dans ce cas ils sont installés respectivement parallèlement aux côtés longitudinaux droit et gauche du véhicule (automobile). Pour que les passagers d’un véhicule soient bien protégés en cas de choc latéral subi par ce dernier sur l’un de ses côtés longitudinaux droit et gauche, il faut notamment que les longerons absorbent (ou encaissent) la plus grande quantité possible de l’énergie de ce choc latéral. On entend ici par « choc latéral » un choc suivant une direction ayant une composante transversale non nulle (la direction transversale étant perpendiculaire à la direction longitudinale et donc aux côtés longitudinaux). On notera que la capacité d’absorption (ou d’encaissement) des longerons doit être d’autant plus grande que le poids du véhicule est important et que le choc latéral résulte d’une collision avec un objet de faible extension longitudinale, comme par exemple un poteau. On notera également que lorsque le véhicule à un groupe motopropulseur (ou GMP) de type tout électrique ou hybride (thermique et électrique), il comprend un ensemble (ou « pack ») de batterie rechargeable qui peut être installé entre ses longerons latéraux, sous son plancher et généralement sous au moins une traverse, et donc qui doit aussi être protégé en cas de choc latéral, notamment pour une raison de sécurité. Afin que les longerons puissent absorber la plus grande quantité possible de l’énergie d’un choc latéral, leurs largeur et hauteur sont importantes, et donc leur poids est important (typiquement supérieur à 16 kg). Par conséquent, les longerons contribuent à l’alourdissement du véhicule et donc pénalisent l’autonomie kilométrique de ce dernier. Par ailleurs, lorsque l’on veut augmenter l’autonomie kilométrique d’un véhicule à GMP hybride, une solution consiste à augmenter la capacité de stockage d’énergie électrique de sa batterie rechargeable (principale ou de traction ou encore de puissance), ce qui augmente ses dimensions. Généralement, cette augmentation se fait suivant la direction transversale du véhicule, ce qui impose une réduction de la largeur des longerons et donc une diminution de leur capacité d’absorption (ou d’encaissement), alors même qu’ils doivent aussi protéger la batterie rechargeable. L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation. Présentation de l’invention Elle propose notamment à cet effet un longeron propre à être installé sur un côté longitudinal d’un plancher d’une structure d’un véhicule automobile. Ce longeron se caractérise par le fait qu’il a une forme cintrée continument au moins dans une partie intermédiaire située entre deux parties d’extrémité opposées, définissant une cavité destinée à être orientée vers une partie centrale du plancher, et propre à permettre un encaissement d’un choc latéral subi par le véhicule automobile sur le côté longitudinal concerné. Grâce à cette forme cintrée continument au moins dans la partie intermédiaire combinée à l’orientation spécifique de la cavité, on peut avantageusement renforcer la capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral du longeron. Le longeron selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - sa forme cintrée continument peut correspondre à un rayon de courbure fixe ; - la cavité peut avoir une extension maximale, suivant une direction destinée à être perpendiculaire au côté longitudinal, comprise entre 3 cm et 6 cm ; - en présence de la dernière option, l’extension maximale peut être égale à 4 cm ; - il peut présenter une largeur, suivant une direction qui est destinée à être perpendiculaire au côté longitudinal, qui est strictement inférieure à une largeur d’un longeron rectiligne (d’un véhicule de l’art antérieur) propre à permettre au plus l’encaissement de choc latéral (précité) ; - en présence de la dernière option, la largeur peut être réduite d’une valeur comprise entre 3 cm et 6 cm ; - en présence de la dernière sous-option, la largeur peut être réduite d’une valeur égale à 4 cm ; - il peut comprendre un profilé principal présentant la forme cintrée continument et comportant des bords cintrés intérieur et extérieur opposés et entre lesquels sont définis des caissons internes. L’invention propose également un véhicule automobile comprenant une structure comportant un plancher ayant des côtés longitudinaux droit et gauche et deux longerons, droit et gauche, du type de celui présenté ci-avant et installés respectivement sur ces côtés longitudinaux droit et gauche. Par exemple, ce véhicule automobile peut aussi comprendre un ensemble de batterie rechargeable installé sous le plancher entre les longerons droit et gauche. 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 de dessous, un exemple de véhicule automobile comportant des premiers exemples de réalisation de longerons selon l’invention encadrant un ensemble de batterie rechargeable, FIG. 2 illustre schématiquement, dans une vue en perspective de dessous et de côté, une partie arrière gauche d’un ensemble de batterie rechargeable à côté duquel est placé un second exemple de réalisation de longeron selon l’invention, et FIG. 3 illustre schématiquement, dans une vue de dessous, le longeron gauche de la FIG. 2 . Description détaillée de l’invention L’invention a notamment pour but de proposer un longeron LV destiné à faire partie d’une structure SV d’un véhicule automobile VA et disposant d’une capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral et/ou une masse réduite. Il est rappelé que l’on entend ici par « choc latéral » un choc subi par le véhicule automobile VA sur un côté longitudinal CL et donc ayant lieu suivant une direction présentant une composante transversale (suivant la direction transversale Y du véhicule automobile VA) non nulle. Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que le véhicule automobile VA est une 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 (intégrant d’éventuelle(s) traverse(s)) encadré par deux longerons. Sur les figures 1 à 3 la direction X est la direction longitudinale du véhicule (automobile) VA, laquelle est sensiblement parallèle aux côtés longitudinaux (ou latéraux) comportant les portières latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule VA, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule VA, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y. On a schématiquement illustré sur la FIG. 1 un exemple de véhicule (automobile) VA comportant des premiers exemples de réalisation de longerons LV, droit et gauche, selon l’invention. Bien que cela n’apparaisse que partiellement sur la FIG. 1 , la structure SV comprend notamment un plancher PV ayant des côtés longitudinaux CL droit et gauche, et deux longerons LV, droit et gauche, installés respectivement sur ces côtés longitudinaux CL droit et gauche. On notera que dans l’exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 le véhicule VA comprend aussi un ensemble (ou pack) de batterie rechargeable EB installé sous le plancher PV entre les longerons LV droit et gauche. Mais cela n’est pas obligatoire, car l’invention s’applique également lorsque le véhicule VA est dépourvu d’ensemble de batterie rechargeable EB. Par exemple, la batterie rechargeable de cet ensemble EB peut être de type cellulaire. Dans ce cas, sa batterie cellulaire rechargeable comprend des cellules de stockage d’énergie électrique, éventuellement électrochimiques (par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion) ou Ni-Mh ou Ni-Cd). Egalement par exemple, une telle batterie cellulaire rechargeable peut être de type basse ou moyenne tension (typiquement 450 V). Comme illustré au moins partiellement sur les figures 1 à 3, un longeron LV, selon l’invention, a une forme cintrée (ou incurvée) continument au moins dans une partie intermédiaire PI qui est située entre ses deux parties d’extrémité PE opposées. Cette forme cintrée définit une cavité CAL qui est destinée à être orientée vers la partie centrale PCP du plancher PV. Par conséquent, une fois les deux longerons installés sur les deux côtés longitudinaux CL de la structure SV, les cavités CAL qu’ils définissent sont orientées l’une vers l’autre. De plus, cette forme cintrée est propre à permettre l’encaissement (ou l’absorption) d’un choc latéral subi par le véhicule VA sur le côté longitudinal CL concerné, y compris suivant une direction qui est sensiblement perpendiculaire à ce dernier (CL). Cette forme cintrée (ou incurvée) continument au moins dans la partie intermédiaire PI (qui comprend la partie centrale du longeron LV) combinée à l’orientation spécifique de la cavité CAL (opposée au lieu où un impact peut survenir) permet avantageusement de renforcer notablement la capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral de ce longeron LV, y compris lorsque ce choc latéral résulte d’une collision avec un objet de faible extension longitudinale, comme par exemple un poteau PT (voir FIG. 3 ). Par conséquent, l’invention permet au moins de renforcer la sécurité passive du véhicule VA. Par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 1 , la forme cintrée continument peut correspondre à un rayon de courbure fixe. Mais on pourrait envisager que le rayon de courbure de la partie cintrée varie au moins légèrement. On notera que dans le premier exemple illustré non limitativement sur la FIG. 1 , l’intégralité de chaque longeron LV a une forme cintrée continument (en d’autres termes, la partie intermédiaire PI et les parties d’extrémité PE (qui encadrent la partie intermédiaire PI) sont cintrées continument). Mais dans le second exemple illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, la partie intermédiaire PI a une forme cintrée continument et les parties d’extrémité PE (qui encadrent la partie intermédiaire PI) ne sont pas cintrées (elles sont sensiblement « rectilignes » dans le prolongement de la partie intermédiaire PI). Egalement par exemple, la cavité CAL peut avoir une extension maximale, suivant une direction qui est destinée à être perpendiculaire au côté longitudinal CL (ici la direction transversale Y), comprise entre 3 cm et 6 cm. A titre d’exemple illustratif, cette extension maximale peut être égale à 4 cm. Mais d’autres valeurs d’extension maximale peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de l’extension maximale peut être déterminée dans une phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V. On comprendra que plus la valeur de l’extension maximale sera grande, plus la capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral du longeron LV sera importante, mais plus son encombrement transversal (ici suivant la direction transversale Y) sera important. Egalement par exemple, le longeron LV peut présenter une largeur, suivant une direction destinée à être perpendiculaire au côté longitudinal CL (ici la direction transversale Y), qui est strictement inférieure à la largeur d’un longeron rectiligne propre à permettre au plus le même encaissement de choc que le longeron LV dans un véhicule automobile de l’art antérieur. Cette réduction de la largeur est particulièrement avantageuse car elle permet de réduire sensiblement le poids de chaque longeron LV alors même que la capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral du longeron LV demeure identique, voire légèrement supérieure, à celle obtenue avec un longeron rectiligne de largeur non réduite de l’art antérieur. Par exemple, la largeur du longeron LV peut être réduite d’une valeur comprise entre 3 cm et 6 cm. A titre d’exemple illustratif, cette réduction de largeur peut être égale à 4 cm. Mais d’autres valeurs de de réduction de largeur peuvent être utilisées. Par exemple, la valeur de réduction de largeur peut être déterminée dans une phase de mise au point d’un véhicule similaire au véhicule V. On comprendra que plus la valeur de réduction de largeur est grande, moins la capacité d’absorption (ou d’encaissement) de l’énergie d’un choc latéral du longeron LV sera importante, mais moins son encombrement transversal (ici suivant la direction transversale Y) sera important (pour un même cintrage). Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur la FIG. 2 , le longeron LV peut comprendre un profilé principal PP présentant la forme cintrée continument (au moins dans sa partie intermédiaire PI), et comportant des bords cintrés intérieur BCI et extérieur BCE opposés et entre lesquels sont définis des caissons internes CI (s’étendant ici sensiblement suivant la direction longitudinale X mais avec le cintrage). Egalement par exemple, le profilé principal PP peut être réalisé en aluminium. Mais il pourrait aussi être réalisé en acier. Comme illustré, le bord longitudinal intérieur BLI est destiné à être orienté vers le plancher PV et l’éventuel ensemble de batterie rechargeable EB, et le bord longitudinal extérieur BLE est opposé au bord longitudinal intérieur BLI et donc destiné à être orienté vers l’extérieur du véhicule VA. On notera que le profilé principal PP comprend aussi un bord longitudinal supérieur, reliant les bords longitudinaux extérieur BLE et intérieur BLI, et un bord longitudinal inférieur, reliant les bords longitudinaux extérieur BLE et intérieur BLI mais à l’opposé du bord longitudinal supérieur BLS. Les formes et agencements respectifs des caissons internes CI sont choisis de sorte que le longeron LV, et plus précisément son profilé principal PP, offre une cinématique de déformation programmée, possiblement progressive, qui permet une répartition sensiblement prédéfinie des efforts qui sont transférés vers le plancher PV et vers l’éventuel ensemble de batterie rechargeable EB (la majorité des efforts allant vers le plancher PV pour protéger, ici, l’ensemble de batterie rechargeable EB). Egalement par exemple, les parois internes qui délimitent au moins partiellement les caissons internes CI et/ou les bords longitudinaux intérieur BLI, extérieur BLE, supérieur et inférieur peuvent avoir une épaisseur comprise entre 1,5 mm et 8 mm. De préférence, leurs épaisseurs peuvent être comprises entre 2 mm et 7 mm. On notera également que le longeron LV pourrait aussi comprendre une enveloppe constituée de deux demi-coques métalliques solidarisées fixement l’une à l’autre et logeant le profilé principal PP. Par exemple, ces deux demi-coques métalliques de l’enveloppe peuvent être réalisées en acier ou en aluminium. Longeron (LV) propre à être installé sur un côté longitudinal (CL) d’un plancher (PV) d’une structure (SV) d’un véhicule automobile (VA), caractérisé en ce qu’il a une forme cintrée continument au moins dans une partie intermédiaire (PI) située entre deux parties d’extrémité (PE) opposées, définissant une cavité (CAL) destinée à être orientée vers une partie centrale (PCP) dudit plancher (PV), et propre à permettre un encaissement d’un choc latéral subi par ledit véhicule automobile (VA) sur ledit côté longitudinal (CL). Longeron selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite forme cintrée continument correspond à un rayon de courbure fixe. Longeron selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite cavité (CAL) a une extension maximale, suivant une direction destinée à être perpendiculaire audit côté longitudinal (CL), comprise entre 3 cm et 6 cm. Longeron selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite extension maximale est égale à 4 cm. Longeron selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un profilé principal (PP) présentant ladite forme cintrée continument et comportant des bords cintrés intérieur (BCI) et extérieur (BCE) opposés et entre lesquels sont définis des caissons internes (CI). Véhicule automobile (VA) comprenant une structure (SV) comportant un plancher (PV) ayant des côtés longitudinaux (CL) droit et gauche, caractérisé en ce que ladite structure (SV) comprend en outre deux longerons (LV), droit et gauche, selon l’une des revendications précédentes, installés respectivement sur lesdits côtés longitudinaux (CL) droit et gauche. Véhicule automobile selon la revendication 6, caractérisé en ce qu’il comprend un ensemble de batterie rechargeable (EB) installé sous ledit plancher (PV) entre lesdits longerons (LV) droit et gauche.