EP4724331A1 - Becquet renforcé pour véhicule automobile de type bicorps - Google Patents

Abstract

Becquet pour un véhicule automobile de type bicorps (100), caractérisé en ce que le becquet est un becquet renforcé (60) qui est destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type bicorps et vers l'arrière dudit véhicule, le becquet renforcé (60) étant destiné à être solidaire du hayon (14) du véhicule automobile de type bicorps, et caractérisé en ce que le becquet renforcé comprend des emplacements pour y agencer des charnières (15) configurées pour permettre l'articulation du hayon (14).

Description

TITRE : Becquet renforcé pour véhicule automobile de type bicorps.

L’invention concerne un becquet renforcé pour véhicule automobile de type bicorps. L’invention concerne de plus un véhicule automobile de type bicorps équipé d’un becquet renforcé selon l’invention.

L’efficacité énergétique d’un véhicule est très largement influencée par ses performances aérodynamiques, notamment au-delà d’un certain seuil de vitesse longitudinale.

Pour améliorer les performances aérodynamiques des véhicules, la forme de la zone arrière du véhicule est fondamentale car elle génère plus de 70% de la trainée aérodynamique. Des solutions techniques existent, comme par exemple l’ajout de béquets disposés dans le prolongement du toit du véhicule, ou encore de spoilers placés sur le hayon ou le coffre arrière du véhicule. Toutefois, l’amélioration apportée par de tels systèmes reste limitée car elle ne permet pas des gains élevés en SCx.

Dans les modèles récents des véhicules automobiles, les pavillons sont parfois abaissés et comprennent des lunettes arrière très inclinées pour améliorer les performances aérodynamiques desdits véhicules automobiles. Toutefois, cet abaissement du pavillon entraîne une réduction de l’espace pour les appuis tête à l’arrière du véhicule : les potentiels passagers installés à l’arrière du véhicule n’ont pas assez de place pour leur tête, ce qui peut s’avérer inconfortable, voire dangereux. De plus, la visibilité à travers la lunette arrière très inclinée dans un pavillon abaissé est très restreinte, ce qui peut poser des problèmes en matière de sécurité.

Le but de l’invention est de fournir un becquet renforcé pour un véhicule automobile de type bicorps qui remédie aux inconvénients ci-dessus tout en améliorant les systèmes connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention se propose d’apporter une solution simple, fiable et efficace, qui permet d’optimiser les caractéristiques aérodynamiques du véhicule automobile de type bicorps en réduisant significativement le SCx du véhicule automobile et en garantissant simultanément un espace suffisant pour les têtes des potentiels passagers installés à l’arrière du véhicule et une visibilité satisfaisante à travers la lunette arrière solidaire du hayon du véhicule automobile.

A cet effet l’invention porte sur un becquet pour un véhicule automobile de type bicorps, caractérisé en ce que le becquet est un becquet renforcé qui est destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type bicorps et vers l’arrière dudit véhicule, le becquet renforcé étant destiné à être solidaire du hayon du véhicule automobile de type bicorps, et caractérisé en ce que le becquet renforcé comprend des emplacements pour y agencer des charnières configurées pour permettre l’articulation du hayon.

Dans un mode de réalisation, le becquet renforcé comprend une structure métallique interne configurée pour permettre le passage des efforts vibratoire du véhicule automobile.

Dans ce mode de réalisation, la structure métallique interne s’étend tout le long du becquet.

Selon une variante, la structure métallique interne comporte une structure en treillis.

Dans un mode de réalisation, le sommet du becquet est situé en-dessous du plan du pavillon du véhicule automobile.

Dans un mode de réalisation, le becquet comprend un habillage configuré pour être fixé sur la structure métallique interne du becquet renforcé. Dans ce mode de réalisation, l’habillage comporte au moins une coque disposée autour de la structure métallique interne.

L’invention porte en outre sur un hayon pour véhicule automobile de type bicorps caractérisé en ce qu’il est équipé d’un tel becquet.

L’invention porte en outre sur une caisse de véhicule automobile de type bicorps, caractérisé en ce qu’elle comporte un hayon tel que décrit précédemment une traverse arrière d’inertie réduite par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un tel becquet.

Dans cette configuration, la réduction d’inertie est comprise entre 50% et 80% par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un tel becquet.

L’invention porte en outre sur un véhicule automobile de type bicorps comporte une caisse tel que décrite précédemment et équipé d’un becquet renforcé selon l’invention.

L’invention porte en outre sur un procédé d’assemblage d’un becquet sur un hayon de véhicule automobile ; le procédé comporte les étapes suivantes :

- assemblage d’une traverse arrière et des charnières sur une caisse d’un véhicule automobile ;

- assemblage de la structure métallique interne du becquet renforcé sur le hayon du véhicule automobile ;

- assemblage de l’habillage sur la structure métallique interne du becquet renforcé ;

- assemblage des côtés de caisse sur la caisse. Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :

La figure 1 définit un repère orthonormé direct associé d’un véhicule automobile bicorps.

La figure 2 illustre schématiquement la trainée d’un véhicule bicorps.

La figure 3 illustre schématiquement une caisse d’un véhicule automobile de type bicorps selon l’état de l’art.

La figure 4 est une vue en coupe schématique d’un habitacle d’un véhicule automobile de type bicorps selon l’état de l’art.

La figure 5 est une vue similaire à la figure 3 et illustre schématiquement une caisse d’un véhicule automobile de type bicorps équipé d’un becquet renforcé selon l’invention.

La figure 6 est une vue en coupe similaire à la figure 4 et illustre un habitacle d’un véhicule automobile de type bicorps équipé d’un becquet renforcé selon l’invention.

La figure 7 illustre les étapes d’un procédé d’assemblage d’un véhicule automobile de type bicorps équipé d’un becquet renforcé selon l’invention.

Un véhicule automobile 100’ connu de l’état de l’art est décrit ci-après en référence aux figures 2 à 4. Un mode de réalisation d’un véhicule automobile 100 selon l’invention est décrit ci-après en référence aux figures 5 à 7. Dans l’ensemble de la description, le véhicule automobile 100’ ou 100 est un véhicule automobile de tout type, notamment un véhicule de tourisme ou un véhicule utilitaire.

En référence à la figure 1 , on définit un premier repère orthonormé direct (X, Y, Z), l’axe X étant parallèle à l’axe longitudinal du véhicule automobile et orienté vers l’arrière du véhicule automobile l’axe Y étant transversal et dirigé vers la droite du véhicule, et l’axe Z étant vertical et orienté vers le haut du véhicule. Le véhicule automobile est de type bicorps, c’est-à-dire que la carrosserie du véhicule automobile définit deux volumes : un premier volume correspondant au volume occupé par le moteur, et un deuxième volume correspond à l’habitacle et au coffre.

De plus, comme cela est illustré sur la figure 2, le dessin de la poupe 10 d'un véhicule influence fortement sa résistance aérodynamique, en raison des turbulences 12 générées à l’arrière de la poupe 10 du véhicule automobile 100’.

Dans la suite du document, on suppose par ailleurs que le véhicule automobile 100’ comprend un hayon 14’ solidaire d’une lunette arrière 16’.

Une caisse 30’ d’un véhicule automobile 100’ de type bicorps de l’état de l’art est illustré sur la figure 3. La structure du hayon 14’ et son agencement au sein de la caisse 30’ est schématisé en détail sur la figure 4. De manière générale, le hayon 14’ est mobile en rotation autour d’un axe de pivot P (non illustré sur la figure 3) entre une position fermée du coffre dans lequel le hayon 14’ empêche un accès au coffre par l’extérieur et une position ouverte du coffre permettant un accès audit coffre par l’extérieur. Sur la figure 3, le hayon 14’ est représenté dans sa position fermée ; le hayon 14’ empêche un accès au coffre par l’extérieur.

L’axe de pivot P du hayon 14’ est généralement défini par au moins une charnière 15’ agencée entre la caisse 30 du véhicule automobile et le hayon 14’. Sur les figures 4 à 7, l’axe de pivot P s’étend parallèlement à l’axe transversal Y. D’une manière générale, l’axe de pivot P est défini par deux charnières qui se situent de chaque côté latéral du hayon 14’ (ces charnières ne sont pas visibles sur les figures 3 et 4. Sur la figure 4, la position fermée dans lequel le hayon 14’ empêche un accès au coffre par l’extérieur est illustré en traits pleins tandis que la position ouverte permettant un accès audit coffre par l’extérieur est représentée par des traits en pointillés.

Dans un véhicule automobile 100’ de type bicorps de l’état de l’art, une traverse arrière 20’ de pavillon est généralement solidaire d’une caisse 30’ du véhicule 100’, comme illustré sur les figures 3 et 4. Plus précisément, la traverse arrière 20’ de pavillon se situe généralement sous le pavillon 40’ et à l’intérieur de l’habitacle 50’ du véhicule automobile 100’.

Cette traverse arrière 20’ de pavillon montée sur la caisse 30’ peut davantage limiter la visibilité d’un conducteur dudit véhicule 100’ à travers la lunette arrière 16’ solidaire du hayon 14’. Cette limitation de la visibilité à travers la lunette arrière 16’ à cause de la traverse arrière 20’ est d’autant plus marquée lorsque la lunette arrière 16’ solidaire du hayon 14 est inclinée avec un angle faible par rapport au plan XY qui s’apparente généralement à un plan horizontal. Sur les figures 4 à 7, la traverse arrière 20’ s’étend parallèlement à l’axe transversal Y.

Dans le cas classique où le véhicule automobile 100’ de type bicorps comprend deux rangées de places assises au sein de l’habitacle 50’, à savoir une rangée avant de places assise et une rangée arrière de places assises, la traverse arrière 20’ de pavillon peut notamment se situer au- dessus des appui-tête 54’ des sièges formant la rangée arrière de places assises, comme illustré sur la figure 4. Sur cette figure 4, la traverse arrière 20’ est masquée par une garniture 42’ de pavillon 40’ assez volumineuse, ce qui encombre l’espace de tête 52’ pour le passager arrière. Un tel encombrement diminue encore davantage la visibilité à travers la lunette arrière 16’ inclinée du hayon 14’. Sur la figure 4, les limites d’un champ de vision 17’ sont représentées par deux droites en traits pointillés. La limite supérieure du champ de vision 17’ est déterminé par le point le plus bas de la garniture 42’ de pavillon 40’, qui correspond également au point de la garniture 42’ de pavillon 40’ le plus proche de l’appui-tête 54’. La limite inférieure du champ de vision 17’ est déterminé par le bas de la lunette 16’ dans le hayon 14’.

Dans cet agencement de l’état de l’art, un espace E’ entre l’appui-tête 54’ et la garniture 42’ de pavillon 40’ est réduit, ce qui limite fortement la hauteur maximale réglable pour l’appui-tête 54’. Sur la figure 4, cet espace E’ est représenté par une flèche à deux têtes. Par ailleurs, la garniture 42’ de pavillon 40’ qui recouvre la traverse arrière 20’ de pavillon peut s’avérer trop encombrante : le risque d’un contact ou d’un choc entre la garniture 42’ de pavillon 40’ et la tête 52’ d’un passager assis sur l’une des places assises de la rangée arrière est assez élevé. Ainsi, dans une configuration classique d’un véhicule automobile de type bicorps, la visibilité à travers la lunette arrière 16’ inclinée du hayon 14’ est généralement insuffisante ou du moins insatisfaisante.

Afin de remédier à l’ensemble de ces inconvénients, un becquet renforcé 60 est disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile 100 de type bicorps et vers l’arrière dudit véhicule 100. L’emplacement du becquet renforcé 60 est plus particulièrement illustré sur les figures 5 et 6. Sur la figure 5, le becquet renforcé 60 est plus particulièrement agencé entre deux charnières 15 qui définissant l’axe de pivot P. Les charnières 15 se situent alors aux niveau des extrémités du becquet renforcé 60. Dans cette configuration, le becquet renforcé 60 est amené à être pivoté communément avec le hayon 14 et avec la lunette arrière 16 autour de l’axe de pivot P lorsque ledit hayon 14 évolue entre la position fermée du coffre et la position ouverte du coffre. Selon un mode de réalisation privilégiée mais non illustré, le sommet du becquet renforcé 60 est situé en-dessous du plan du pavillon 40 du véhicule automobile. Ceci permet d’améliorer l’aérodynamisme du véhicule automobile sans affecter la hauteur du véhicule automobile. Le point le plus haut du véhicule automobile suivant l’axe Z est alors défini par le sommet du pavillon 40 et non par le sommet du becquet renforcé 60.

Or, avec un becquet renforcé 60 solidaire du hayon 14 du véhicule automobile 100 de type bicorps qui assure la rigidité de la caisse 30 du véhicule automobile 100 en fonctionnement, la traverse arrière 20 peut avoir des dimensions réduites, de sorte qu’elle prenne moins de place à l’intérieur de l’habitacle 50. Les dimensions réduites de la traverse arrière 20 permettent également d’augmenter le champ de vision 17 à travers la lunette arrière 16 inclinée du hayon 14. Ceci est plus particulièrement illustré sur la figure 6. En comparant la figure 6 avec la figure 4, les dimensions réduites de la traverse arrière 20 par rapport aux dimensions d’une traverse arrière 20’ de l’état de l’art sont bien visibles. A titre d’exemple, l’inertie de la traverse arrière 20 est par exemple réduite d’environ 50% à 80% par rapport à l’inertie d’une traverse arrière 20’ classique. Par ailleurs, la hauteur de la traverse arrière 20 est par exemple réduite d’environ 30% à 60% par rapport à la hauteur d’une traverse arrière 20’ classique.

Sur la figure 6, l’espace E entre l’appui-tête 54 et la garniture 42 de pavillon 40 est représenté par une flèche à deux têtes. Dans cette configuration, cet espace E illustré sur la figure 6 est bien plus grand que le même espace E’ dans la configuration connue de l’état de l’art dans laquelle cet espace E’ est beaucoup plus petit.

Ainsi, le fait d’équiper le véhicule automobile 100 de type bicorps avec un becquet renforcé 60 permet de réduire les dimensions de la traverse arrière 20 afin d’augmenter le champ de vision 17 à travers la lunette arrière 16 inclinée du hayon 14 tout en assurant la rigidité de la caisse 30, car les efforts vibratoires passent par le becquet renforcé 60. Les efforts vibratoires sont en partie repris par la structure métallique 62 à l’intérieur du becquet renforcé 60.

Selon un mode de réalisation particulier, la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 comporte une poutre en tôle emboutie disposée transversalement relativement au véhicule 100, c’est-à-dire selon l’axe Y. L’épaisseur de la tôle emboutie utilisée pour former la poutre est par exemple de 2 à 3 mm. Une telle structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 est facile à fabriquer et présente également un avantage économique. Utiliser une tôle emboutie pour former la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 permet également de limiter le poids du becquet renforcé 60.

Selon un mode de réalisation, la structure métallique interne 62 peut s’étendre tout le long du becquet renforcé 60. Dans le cas où la structure métallique interne 62 se présente sous la forme d’une poutre en tôle emboutie, la fabrication de ladite structure est d’autant plus aisée, puisqu’il peut s’agir d’une unique pièce. Une telle structure métallique interne 62 qui s’étend tout le long du becquet renforcé 60 permet de fortifier le becquet et d’assurer des points de fixation aux extrémités du becquet renforcé 60 avec le hayon 14 du véhicule automobile 100.

Selon un mode de réalisation particulier, la structure métallique interne 62 peut se présenter sous la forme de plusieurs pièces métalliques reliées entre elles. Cette variante peut permettre d’envisager une géométrie plus complexe pour la structure métallique interne 62 au sein du becquet renforcé 60.

Ainsi, la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 peut comporter une structure en treillis. Une telle structure métallique interne 62 permet d’envisager une géométrie plus complexe pour le becquet renforcé 60 tout en limitant son poids. Une telle structure métallique interne 62 permet également d’assurer la reprise des efforts vibratoires par le becquet renforcé 60.

D’une manière commune à l’ensemble des modes de réalisation décrits précédemment, la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 peut être en aluminium ou comprendre un alliage d’aluminium. Les matériaux métalliques légers dont la masse volumique est inférieure à 5 g/cm³ sont particulièrement avantageux dans le cadre de cette application.

Par ailleurs, le becquet renforcé 60 peut comprendre des emplacements pour y agencer des charnières 15 configurées pour permettre l’ouverture du hayon 14 par pivotement autour de l’axe de pivot P. Ainsi, les charnières 15 se situent alors en dehors de l’habitacle, ce qui libère l’espace pour les potentiels passagers arrières et dégage le champ de vision 17 du conducteur qui a alors une meilleure visibilité à travers la lunette arrière 16.

Dans le cas où la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 comporte une structure en treillis, les charges exercées sur les charnières 15 sont limitées, car la structure métallique interne 62 en treillis permet de reprendre une partie des charges exercées, notamment lorsque le hayon 14 est en position ouverte. Le poids du hayon 14 est ainsi réparti entre la structure métallique interne 62 en treillis et les charnières 15 au sein du becquet renforcé 60.

Par ailleurs, le becquet renforcé 60 peut comporter un habillage 65 configuré pour être fixé sur la structure métallique interne 62. En plus d’apporter une couverture esthétique au becquet renforcé 60 en recouvrant la structure métallique interne 62, l’habillage 65 peut présenter une géométrie qui améliore l’aérodynamisme du véhicule automobile 100. Ainsi, l’habillage 65 comprend par exemple une paroi extérieure en forme d’aileron ou tout autre profil permettant d’améliorer l’aérodynamisme du véhicule automobile 100.

Cet habillage 65 peut désigner un ensemble de pièces en plastique qui peuvent être clippées ou vissées sur la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60. L’habillage 65 peut notamment se présenter sous la forme d’au moins une coque disposée autour de la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60. D’autres moyens de fixation démontables peuvent être envisagés pour assembler l’habillage 65 sur la structure métallique interne 62 du becquet renforcé. En outre, d’autres matériaux que le plastique peuvent être envisagés pour l’habillage 65.

Selon un mode de réalisation particulier, le becquet renforcé 60 comprend des emplacements pour y agencer au moins un moyen de signalisation, par exemple un dispositif lumineux tel qu’un feu de stop ; et/ou au moins un moyen de communication, par exemple une antenne radio ; et/ou au moins un moyen de détection. Ces emplacements ne sont pas illustrés sur les figures.

Dans le cas où la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 comporte une structure en treillis, le passage des gaines de câbles connectés au moyen de signalisation et/ou au moyen de communication, et/ou au moins un moyen de détection est facilité.

Le becquet renforcé 60 peut être solidarisé au hayon 14 du véhicule automobile 100 par des soudures, notamment lors d’un procédé de soudage par point.

Alternativement, le becquet renforcé 60 peut être solidarisé au hayon 14 du véhicule automobile 100 par vissage, ce qui peut notamment permettre un démontage du becquet renforcé 60, par exemple pour le remplacer dans le cas où il serait abîmé.

Un exemple de procédé d’assemblage du becquet renforcé 60 sur le toit du véhicule automobile 100 peut comporter diverses étapes, comme illustré sur la figure 7.

En partant d’une caisse 30 de véhicule automobile 100 sur laquelle des côtés de caisse 35 ne sont pas encore montés, une première étape peut comprendre l’assemblage des extrémités d’une traverse arrière 20 sur les charnières 15 du hayon 14. Dans cet exemple, les charnières 15 sont disposées à chaque extrémité 25 de la traverse arrière 20 qui s’étend suivant selon une direction transversale, parallèle à l’axe Y. Des habillages 25 peuvent être prévus pour couvrir les charnières 15. Ces habillages 25 peuvent être clippées ou vissées sur les charnières 15. Ces habillages peuvent par exemple être en plastique.

Au cours d’une prochaine étape, la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 est fixé sur le hayon 14 du véhicule automobile 100. Là encore, un soudage par point peut être envisagé pour fixer la structure métallique interne 62. D’autres moyens de fixation, permanents ou démontables, peuvent être envisagés pour solidariser la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60 sur le hayon 14 du véhicule automobile 100. De manière optionnelle, l’habillage 65 peut être installé sur la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60.

Enfin, les côtés de caisse 35 sont montés sur la caisse 30 du véhicule automobile 100.

Il est ainsi possible d’équiper un véhicule automobile de type bicorps 100 avec un becquet renforcé 60 configuré pour permettre le passage des efforts vibratoires du véhicule automobile 100 à travers la structure métallique interne 62 du becquet renforcé 60, permettant ainsi d’une part de réduire les dimensions de la traverse arrière 20 afin de gagner de la place dans l’habitacle au niveau de l’espace de tête 52 pour le passager arrière et d’autre part d’augmenter le champ de visibilité à travers la lunette arrière 16 inclinée du hayon 14.

Claims

REVENDICATIONS

1 . Becquet pour un véhicule automobile de type bicorps (100), caractérisé en ce que le becquet est un becquet renforcé (60) qui est destiné à être disposé sur une surface supérieure du véhicule automobile de type bicorps et vers l’arrière dudit véhicule, le becquet renforcé (60) étant destiné à être solidaire du hayon (14) du véhicule automobile de type bicorps, et caractérisé en ce que le becquet renforcé comprend des emplacements pour y agencer des charnières (15) configurées pour permettre l’articulation du hayon (14).

2. Becquet selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le becquet renforcé (60) comprend une structure métallique interne (62) configurée pour permettre le passage des efforts entre des côtés latéraux (35) d’une caisse (30) du véhicule automobile, et caractérisé en ce que la structure métallique interne (62) s’étend tout le long du becquet.

3. Becquet selon la revendication 2, caractérisé en ce que la structure métallique interne (62) comporte une poutre en tôle emboutie ou plusieurs pièces métalliques reliées entre elles.

4. Becquet selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce le sommet du becquet est situé en-dessous d’un plan du pavillon du véhicule automobile.

5. Becquet selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce qu’il comprend un habillage (65) configuré pour être fixé sur la structure métallique interne (62) du becquet renforcé.

6. Becquet selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l’habillage (65) comporte au moins une coque disposée autour de la structure métallique interne (62).

7. Hayon (14) pour véhicule automobile de type bicorps (100), caractérisé en ce qu’il est équipé d’un becquet selon l’une des revendications précédentes.

8. Caisse (30) de véhicule automobile de type bicorps (100), caractérisé en ce qu’elle comporte un hayon (14) selon la revendication précédente et en ce qu’elle comporte une traverse arrière (20) d’inertie réduite par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un becquet renforcé, et en ce que la réduction d’inertie est comprise entre 50% et 80% par rapport à une traverse arrière de caisse dépourvue d’un becquet renforcé.

9. Véhicule automobile de type bicorps (100), caractérisé en ce qu’il comporte une caisse selon la revendication précédente ou en ce qu’il comporte un hayon (14) selon la revendication 7 ou en ce qu’il comporte un becquet selon l’une des revendications 1 à 6.

10. Procédé d’assemblage d’un becquet selon l’une des revendications 1 à 6 et selon les revendications 2 et 5 sur un hayon (14) de véhicule automobile selon la revendication 7, caractérisé en ce que le procédé comporte les étapes suivantes :

- assemblage d’une traverse arrière (20) et des charnières (15) sur une caisse (30) d’un véhicule automobile (100) ;

- assemblage de la structure métallique interne (62) du becquet renforcé (60) sur le hayon (14) du véhicule automobile ;

- assemblage de l’habillage (65) sur la structure métallique interne (62) du becquet renforcé (60) ;

- assemblage des côtés de caisse (35) sur la caisse (30).