Brevet FR3161651A1 — publié le 20251031

L’invention concerne un longeron intérieur de soubassement de caisse comportant une partie principale longitudinale à section en U (520) comprenant une âme verticale (521) ainsi que deux semelles supérieure (522) et inférieure (523), ledit longeron comportant également un pied avant à section en U (530) surmontant la portion avant de ladite partie principale et comprenant une âme verticale (531) ainsi que deux pans avant (532) et arrière (533), la portion inférieure arrière dudit pied avant s’évasant vers le bas de sorte à former un coude dont l’extrémité libre vient recouvrir par correspondance de forme une zone de la portion avant de ladite partie principale ; l’âme de ladite partie principale se prolongeant verticalement et vers le haut, au niveau d’un tronçon d’extrémité avant (520A) situé au devant de ladite zone, par une excroissance (521A) plaquée fixement contre l’âme dudit pied avant par au moins un point de soudure électrique (P). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2 Longeron intérieur de soubassement pourvu d’une excroissance de renfort La présente invention concerne d’une manière générale les soubassements de caisse des véhicules automobiles. Elle vise plus particulièrement un longeron intérieur d’un tel soubassement de caisse, pourvu d’une excroissance de renfort. Le soubassement de caisse d'un tel véhicule automobile comporte classiquement un plancher avant s’étendant longitudinalement entre le tablier avant et le plancher arrière, et transversalement entre deux longerons latéraux de bas de caisse formés chacun par un longeron intérieur et un longeron extérieur soudés l’un à l’autre par leurs feuillures d’attaches respectives pour former un corps creux allongé de section transversale fermée sensiblement carrée. S’étendant longitudinalement entre un passage de roue avant et un passage de roue arrière, chaque longeron intérieur comprend une partie principale longitudinale, une partie arrière couramment désignée sous le terme « pied arrière » et délimitant partiellement le passage de roue arrière, ainsi qu’une partie avant couramment désignée sous le terme « pied avant » et délimitant partiellement le passage de roue avant. Réalisé par emboutissage à partir d’une feuille de tôle, le pied avant d’un longeron intérieur forme classiquement un corps creux de section en U comprenant : - une première portion s'étendant longitudinalement dans le prolongement de la partie principale centrale de ce longeron intérieur, et - une deuxième portion formant un coude avec la première portion et s'étendant vers le haut de sorte à délimiter partiellement un passage de roue avant du véhicule. Fixé par plusieurs points de soudure électrique (PSE) à un bord latéral correspondant du tablier avant, un tel pied avant de longeron intérieur constitue une zone de faiblesse bien connue en cas de choc frontal. Lors de la survenance d’un tel choc, ce pied avant subit en effet de très fortes contraintes provoquant une déformation importante de sa portion coudée qui a tendance à pivoter sur elle-même, de sorte à entrainer un risque de glissement de la portière avant à l’intérieur de la cellule de survie de l’habitacle. Afin de palier à cette problématique, il est connu du document FR 3 089 190 A1 de rajouter un renfort de pied avant comprenant une surface latérale à positionner verticalement et, vis-à-vis du véhicule, longitudinalement, dans le volume du pied avant entre le passage de roue et l’évidement de portière. Cette surface latérale est limitée par un flanc avant et un flanc arrière, et porte une interface de passage d’éléments de charnière inférieure de portière avant. Elle porte en outre une première et une deuxième nervures, en dessous de l’interface de passage d’éléments de charnière inférieure de portière, et s’étendant transversalement de l’approche du flanc avant à l’approche du flanc arrière. Il est également connu du document FR 3 096 335 A1 de prévoir un insert de rigidification configuré pour épouser la forme de la portion coudée d’un tel pied avant de longeron intérieur. Cet insert de rigidification est destiné à être fixé solidairement audit pied avant de façon à recouvrir ledit coude, de sorte à verrouiller toute mobilité dudit pied avant en rotation, sur une portion correspondant audit coude, dans une direction orientée vers l'intérieur du coude, de façon à bloquer la rotation du pied avant en cas de choc à l'avant du véhicule. Malheureusement, l’adjonction d’un tel insert accroit de manière sensible la masse du véhicule. Elle entraine en outre une augmentation des frais de gestion et de stockage par l’augmentation du nombre de références à gérer. La présente invention vise à améliorer la situation. Elle propose à cet effet un longeron intérieur de soubassement de caisse de véhicule automobile comportant une partie principale longitudinale à section en U comprenant une âme latérale interne verticale ainsi que deux semelles supérieure et inférieure s’étendant respectivement depuis et le long des bords supérieur et inférieur de cette âme latérale interne, ledit longeron comportant également un pied avant à section en U surmontant la portion avant de ladite partie principale et comprenant une âme latérale interne verticale ainsi que deux pans avant et arrière s’étendant respectivement depuis et le long des bords avant et arrière de cette âme latérale interne, la portion inférieure arrière dudit pied avant s’évasant vers le bas de sorte à former un coude dont l’extrémité libre vient recouvrir par correspondance de forme une zone surfacique de recouvrement de la portion avant de ladite partie principale ; caractérisé en ce que l’âme latérale interne de ladite partie principale se prolonge verticalement et vers le haut, au niveau d’un tronçon d’extrémité avant situé au devant de ladite zone surfacique de recouvrement, par une excroissance de renfort plaquée fixement contre l’âme latérale interne dudit pied avant par au moins un point de soudure électrique. L’invention permet ainsi d’améliorer la tenue mécanique du pied avant en cas de choc frontal sans adjonction de pièce supplémentaire et en limitant l’apport de masse. Selon des caractéristiques préférées dudit longeron intérieur selon l’invention : - ladite excroissance de renfort est fixée à l’âme latérale interne dudit pied avant par l’intermédiaire d’au moins deux dits points de soudure électrique espacés longitudinalement ; - ladite partie principale et ledit pied avant sont obtenus chacun par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique ; - lesdites semelles supérieure et inférieure de ladite partie principale se prolongent à l’opposé de l’âme latérale interne de cette partie principale, respectivement par une feuillure supérieure de jonction repliée verticalement vers le haut et par une feuillure inférieure de jonction repliée verticalement vers le bas ; - ledit tronçon d’extrémité avant de la partie principale est dépourvu de semelle supérieure ; et/ou - l’extrémité libre avant de ladite partie principale est fermée par une pièce de fermeture en tôle soudée via des feuillures de jonction à l’âme latérale interne et à la semelle inférieure de cette partie principale. L’invention vise également sous un second aspect un soubassement de caisse en tôle de véhicule automobile, comportant un plancher avant s’étendant longitudinalement entre un tablier avant et un plancher arrière, et transversalement entre deux tels longerons intérieurs latéraux. Selon des caractéristiques préférées dudit soubassement de caisse selon l’invention : - l’âme latérale interne du pied avant de chaque dit longeron intérieur est fixée à une feuillure latérale de jonction correspondante dudit tablier avant ; et/ou - chaque dit point de soudure électrique traverse également une dite feuillure latérale de jonction dudit tablier avant. L’invention vise enfin sous un troisième aspect un véhicule automobile comportant un tel soubassement de caisse. L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - FIG. 1 représente une vue en perspective de dessus d’un soubassement de caisse d’un véhicule automobile comportant deux longerons intérieurs selon l’invention ; - FIG. 2 est une vue agrandie en perspective prise depuis l’extérieur du véhicule de la zone de jonction entre la partie principale longitudinale et le pied avant du longeron intérieur situé du côté droit du soubassement de caisse de la FIG. 1 ; - FIG. 3 représente une vue agrandie en perspective prise depuis l’intérieur de l’habitacle de la zone de jonction entre la partie principale longitudinale et le pied avant du longeron intérieur situé du côté droit du soubassement de caisse de la FIG. 1 ; et - FIG. 4 est une vue en perspective de coupe selon un plan de coupe horizontal de la zone de jonction entre la partie principale longitudinale et le pied avant du longeron intérieur situé du côté droit du soubassement de caisse de la FIG. 1 . La FIG. 1 représente une vue en perspective de dessus d’un soubassement de caisse selon l’invention 1 d’un véhicule automobile. On définit par rapport à ce soubassement de caisse 1 un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir : - un axe X, définissant une direction longitudinale, horizontale, parallèle au sol et confondu avec la direction générale de déplacement du véhicule - un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, également parallèle au sol et qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et - un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au sol ainsi qu’au plan XY horizontal. Dans la suite de la description et en référence au repère défini ci-dessus, les termes « longitudinal » ou « longitudinalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe X, les termes « transversal » ou « transversalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Y, et les termes « vertical » ou « verticalement » feront référence à une direction parallèle à l’axe Z. D’autre part et par convention, les termes « inférieur », « supérieur », « avant » et « arrière » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule. Les termes « inférieur » et « bas » indiqueront une proximité avec le sol plus importante selon la direction verticale que les termes « supérieur » ou « haut ». Le terme « avant » indiquera un positionnement orienté vers le devant d’un véhicule selon la direction horizontale et le terme « arrière » indiquera un positionnement orienté vers l’arrière d’un véhicule selon la même direction horizontale. Les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence au plan longitudinal vertical médian du véhicule. L’élément le plus proche de ce plan sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même plan qui sera quant à lui qualifié d’externe. En référence à cette FIG. 1 , le soubassement de caisse 1 comporte un plancher avant 100 s’étendant longitudinalement entre un tablier avant 200 et un plancher arrière 300 destiné à supporter les sièges arrière (également nommés « sièges de rang 2 »), et transversalement entre deux longerons latéraux 400, 500. S’étendant longitudinalement entre un passage de roue avant et un passage de roue arrière, chaque longeron intérieur 400, 500 comprend une partie arrière 410, 510 couramment désignée sous l’appellation « pied arrière » et délimitant partiellement le passage de roue arrière, une partie principale longitudinale 420, 520, ainsi qu’une partie avant 430, 530 couramment désignée sous l’appellation « pied avant » et délimitant partiellement le passage de roue avant. La partie arrière ou « pied arrière » 410, 510, la partie principale 420, 520 et la partie avant ou « pied avant » 430, 530 formant un longeron intérieur 400, 500 sont obtenus chacune par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique, préférentiellement en acier à double phase et présentant avantageusement une épaisseur comprise entre 1,2 et 1,4 millimètres. On va maintenant décrire plus en détails et en référence aux figures 2 à 4, la partie principale 520 et le pied avant 530 du longeron intérieur droit 500 bordant latéralement la partie droite du plancher avant 100, sachant que le longeron intérieur gauche 400 bordant latéralement la partie gauche de ce plancher avant 100 lui est symétriquement identique. Orientée longitudinalement, la partie principale 520 du longeron intérieur 500 présente en section un profil sensiblement en forme de U couché dont la concavité est tournée vers l’extérieur du véhicule. Cette partie principale 520 comprend une âme latérale interne verticale 521 fixée via des points de soudure électrique (PSE) à une feuillure latérale de jonction non visible du plancher avant 100, ainsi que deux semelles supérieure 522 et inférieure 523 s’étendant transversalement à l’opposé de ce plancher avant 100 respectivement depuis et le long des bords supérieur et inférieur de cette âme latérale interne 521. Les semelles supérieure 522 et inférieure 523 se prolongent chacune à l’opposé de l’âme latérale 521 respectivement par une feuillure supérieure de jonction 524 repliée verticalement vers le haut et par une feuillure inférieure de jonction 525 repliée verticalement vers le bas. Surmontant la portion avant de la partie principale 520 à laquelle il est fixé par soudage, le pied avant 530 du longeron intérieur 500 présente également en section un profil sensiblement en forme de U couché dont la concavité est tournée vers l’extérieur du véhicule. Ce pied avant 530 comprend une âme latérale interne verticale 531 fixée via des points de soudure électrique (PSE) à une feuillure latérale verticale de jonction 201 du tablier avant 200 depuis et le long d’un bord latéral de la portion arrière du tablier 200, ainsi que deux pans avant 532 et arrière 533 s’étendant transversalement à l’opposé du tablier avant 200 respectivement depuis et le long des bords avant et arrière de cette âme latérale interne 531. Les pans avant 532 et arrière 533 se prolongent chacun, à l’opposé de l’âme latérale 531, respectivement par une feuillure avant de jonction 534 repliée vers l’avant et par une feuillure arrière de jonction 535 repliée vers l’arrière. Tel qu’illustré notamment par la FIG. 3 , la portion inférieure arrière de ce pied avant 530 s’évase vers le bas de sorte à former un coude dont l’extrémité libre 530A vient recouvrir par correspondance de forme une zone surfacique de recouvrement de la portion avant de la partie principale 520 du longeron 500 à laquelle elle est fixée par plusieurs points de soudure électriques (PSE). Comme on peut le remarquer sur la FIG. 2 , le tronçon d’extrémité avant 520A de la partie principale 520 du longeron 500, situé au devant de cette zone surfacique de recouvrement, est dépourvue de semelle supérieure 522 et de feuillure supérieure de jonction 524. Toujours en référence à la FIG. 2 , l’extrémité libre avant de cette partie principale (520) est en outre avantageusement fermée par une pièce de fermeture en tôle 540 soudée via des feuillures de jonction 541, 542 à l’âme latérale interne 521 et à la semelle inférieure 523 de cette partie principale 520. Selon l’invention et afin d’améliorer la tenue mécanique du pied avant 530 en cas de choc frontal, l’âme latérale interne 521 de la partie principale 520 du longeron 500 se prolonge verticalement et vers le haut, au niveau de ce tronçon d’extrémité avant 520A, par une excroissance de renfort 521A plaquée fixement contre l’âme latérale interne 531 du pied avant 530. De manière avantageuse et tel qu’illustré par les figures 2 à 4, cette excroissance de renfort 521A est fixée à l’âme latérale interne 531 du pied avant 530 par l’intermédiaire d’au moins deux points de soudure électrique P espacés longitudinalement. Comme on peut le remarquer sur la FIG. 4 , ces points de soudure P traversent également la feuillure latérale de jonction 201 du tablier avant 200. Résultant chacun de la fusion localisée des trois tôles formant respectivement le tablier avant 200, le pied avant 530 et la partie principale 510 du longeron 510, ces points de soudure électrique P à triple épaisseur de tôle permettent ainsi d’obtenir une excellente tenue mécanique du pied avant 530 en cas de choc frontal. Tel qu’illustré sur cette FIG. 1 , le soubassement de caisse 1 comporte en outre de manière classique deux renforts de tablier en tôle 210, 220 fixés par des points de soudure électrique (PSE) contre la face supérieure du tablier avant 200, et agencés symétriquement de part et d’autre de l’axe longitudinal médian de ce soubassement 1. En référence à la FIG. 3 , chaque renfort de tablier 210, 220 comporte une branche principale longitudinale 221 et une branche secondaire 222 s’étendant en biais vers l’arrière et vers l’extérieur depuis l’extrémité libre avant de cette branche principale 221 jusqu’à un bord latéral de la portion arrière du tablier 200. L’extrémité arrière distale de cette branche secondaire 222 comprend une feuillure de jonction verticale 223 fixée via des points de soudure électrique (PSE) à une feuillure latérale de jonction correspondante 201 du tablier avant 200. Tel qu’illustré par la FIG. 4 et afin d’éviter que les points de soudure P ne la traversent (ce qui engendrerait une épaisseur de soudage trop importante nuisant à la qualité des points de soudure électrique P), on remarquera que cette feuillure de jonction verticale 223 présente avantageusement des échancrures 223A au niveau des zones d’implantation de ces ponts de soudure électrique P. Longeron intérieur (400, 500) de soubassement de caisse (1) de véhicule automobile comportant une partie principale longitudinale à section en U (420, 520) comprenant une âme latérale interne verticale (521) ainsi que deux semelles supérieure (522) et inférieure (523) s’étendant respectivement depuis et le long des bords supérieur et inférieur de cette âme latérale interne (521), ledit longeron comportant également un pied avant à section en U (430, 530) surmontant la portion avant de ladite partie principale (420, 520) et comprenant une âme latérale interne verticale (531) ainsi que deux pans avant (532) et arrière (533) s’étendant respectivement depuis et le long des bords avant et arrière de cette âme latérale interne (531), la portion inférieure arrière dudit pied avant (530) s’évasant vers le bas de sorte à former un coude dont l’extrémité libre (530A) vient recouvrir par correspondance de forme une zone surfacique de recouvrement de la portion avant de ladite partie principale (520) ; caractérisé en ce que l’âme latérale interne (521) de ladite partie principale (520) se prolonge verticalement et vers le haut, au niveau d’un tronçon d’extrémité avant (520A) situé au devant de ladite zone surfacique de recouvrement, par une excroissance de renfort (521A) plaquée fixement contre l’âme latérale interne (531) dudit pied avant (530) par au moins un point de soudure électrique (P). Longeron intérieur (400, 500) selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite excroissance de renfort (521A) est fixée à l’âme latérale interne (531) dudit pied avant (530) par l’intermédiaire d’au moins deux dits points de soudure électrique (P) espacés longitudinalement. Longeron intérieur (400, 500) selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite partie principale (520) et ledit pied avant (530) sont obtenus chacun par emboutissage à partir d’une feuille de tôle métallique. Longeron intérieur (400, 500) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que lesdites semelles supérieure (522) et inférieure (523) de ladite partie principale (520) se prolongent à l’opposé de l’âme latérale interne (521) de cette partie principale (520), respectivement par une feuillure supérieure de jonction (524) repliée verticalement vers le haut et par une feuillure inférieure de jonction (525) repliée verticalement vers le bas. Longeron intérieur (400, 500) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que ledit tronçon d’extrémité avant (520A) de la partie principale (520) est dépourvu de semelle supérieure (522). Longeron intérieur (400, 500) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l’extrémité libre avant de ladite partie principale (520) est fermée par une pièce de fermeture en tôle (540) soudée via des feuillures de jonction (541, 542) à l’âme latérale interne (521) et à la semelle inférieure (523) de cette partie principale (520). Soubassement de caisse (1) en tôle de véhicule automobile, comportant un plancher avant (100) s’étendant longitudinalement entre un tablier avant (200) et un plancher arrière (300), et transversalement entre deux longerons intérieurs latéraux (400, 500) ; caractérisé en ce que lesdits longerons intérieurs latéraux (400, 500) sont conformes à l’une des revendications 1 à 6. Soubassement de caisse (1) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l’âme latérale interne (531) du pied avant (530) de chaque dit longeron intérieur (400, 500) est fixée à une feuillure latérale de jonction correspondante (201) dudit tablier avant (200). Soubassement de caisse (1) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque dit point de soudure électrique (P) traverse également une dite feuillure latérale de jonction (210) dudit tablier avant (200). Véhicule automobile comportant un soubassement de caisse selon l’une des revendications 7 à 9.