FR2996200A1

FR2996200A1 - Agencement pour le renfort d’une caisse d’un vehicule optimisant la masse

Info

Publication number: FR2996200A1
Application number: FR1259259A
Authority: FR
Inventors: Marc Peru
Original assignee: Peugeot Citroen Automobiles SA
Current assignee: PSA Automobiles SA
Priority date: 2012-10-01
Filing date: 2012-10-01
Publication date: 2014-04-04
Anticipated expiration: 2032-10-01
Also published as: FR2996200B1

Abstract

L'invention concerne un agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule, la caisse (12) comportant un plancher (14) inférieur, un longeron gauche (20a) et un longeron droit (20b) comportant chacun un tronçon avant (22a, 22b) longitudinal supérieur conçu pour porter un pare-choc (28) avant, un tronçon arrière (24a, 24b) longitudinal inférieur, et un tronçon intermédiaire (26a, 26b) de raccord incliné qui relie le tronçon avant (22a, 22b) sur le tronçon arrière (24a, 24b), et une traverse de tablier (32) qui s'étend transversalement et qui relie le longeron gauche (20a) sur le longeron droit (20b), caractérisé en ce que l'agencement (10) comporte une jambe gauche (36a) et une jambe droite (36b) de renfort qui s'étendent depuis le longeron gauche (20a) et le longeron droit (20b) respectivement, jusqu'au plancher (14), et qui sont conçues pour transmettre un effort depuis le tronçon avant (22a, 22b) desdits longerons, jusqu'au plancher (14), en cas de choc à l'avant du véhicule.

Description

AGENCEMENT POUR LE RENFORT D'UNE CAISSE D'UN VEHICULE OPTIMISANT LA MASSE L'invention concerne un agencement pour le renfort d'une partie 5 avant d'une caisse, ou structure, d'un véhicule, optimisant la masse de la caisse. Plus particulièrement, l'invention concerne la résistance et le comportement mécanique du bloc avant de la caisse du véhicule en cas de choc à l'avant du véhicule. 10 On connait un type de caisse qui comporte un plancher inférieur, ou tunnel, un longeron longitudinal gauche et un longeron longitudinal droit formant brancard, et une traverse de tablier transversale. Le longeron gauche et le longeron droit comportent chacun un tronçon avant longitudinal supérieur conçu pour porter un pare choc avant, un 15 tronçon arrière longitudinal inférieur qui s'étend de chaque côté du plancher, et un tronçon intermédiaire de raccord incliné, ou cintré, qui relie le tronçon avant sur le tronçon arrière. La traverse de tablier s'étend transversalement et elle relie le longeron gauche sur le longeron droit. 20 La partie avant de la caisse constituée de la traverse de tablier, du tronçon avant du longeron gauche et du tronçon avant du longeron droit est désignée généralement par l'expression « bloc avant ». La caisse du véhicule est conçue de façon à limiter l'intrusion d'éléments du véhicule à l'intérieur de l'habitacle, en cas de choc à l'avant du 25 véhicule, notamment par soucis de sécurité pour les passagers. A cet effet, la caisse doit absorber l'énergie du choc par déformation du bloc avant. Cependant, pour obtenir un bon rendement d'absorption d'énergie, il est nécessaire de garantir la compression complète du bloc avant. 30 Pour cela, il convient d'assurer la stabilité de la zone arrière du bloc avant qui doit présenter une raideur suffisante. Le document EP-B1-1,389,575 décrit et représente une structure de renfort permettant à un bloc avant d'une caisse d'absorber l'énergie d'un choc à l'avant du véhicule. 35 La structure de renfort comporte une traverse transversale de tableau de bord qui relie un premier pied vertical et un second pied vertical.

De plus, la structure comporte une traverse transversale de tablier qui relie un longeron gauche et un longeron droit longitudinal, la traverse de tablier comportant un premier bras gauche et un second bras droit qui s'étendent chacun vers le haut jusqu'à la traverse de tableau de bord, de sorte que la structure présente une forme trapézoïdale. Bien que ce type de structure décrite dans le document EP-B1- 1,389,575 permette de renforcer la partie arrière du bloc avant, la structure ne permet pas de maîtriser l'intrusion d'éléments du véhicule à l'intérieur de l'habitacle en cas de choc.

En effet, le bras gauche et le bras droit de la structure selon le document EP-B1-1,389,575 renvoient les efforts du choc vers le haut et vers l'intérieur de l'habitacle du véhicule, ce qui risque d'entraîner en déplacement la traverse de tableau de bord vers l'intérieur de l'habitacle. Pour pallier notamment cet inconvénient, l'invention propose un 15 agencement pour le renfort d'une caisse d'un véhicule, la caisse comportant : - un plancher inférieur, - un longeron gauche et un longeron droit comportant chacun un tronçon avant longitudinal supérieur conçu pour porter un pare-choc avant, un tronçon arrière longitudinal inférieur, et un tronçon intermédiaire de raccord 20 incliné qui relie le tronçon avant sur le tronçon arrière, - une traverse de tablier qui s'étend transversalement et qui relie le longeron gauche sur le longeron droit, caractérisé en ce que l'agencement comporte une jambe gauche et une jambe droite de renfort qui s'étendent depuis le longeron gauche et le longeron droit respectivement, jusqu'au 25 plancher, et qui sont conçues pour transmettre un effort depuis le tronçon avant desdits longerons, jusqu'au plancher, en cas de choc à l'avant du véhicule. Ainsi, l'agencement selon l'invention permet de renvoyer les efforts transmis par les longerons vers le plancher en cas de choc, assurant ainsi une rigidité mécanique permettant au tronçon avant de chaque longeron de se 30 compresser pour absorber l'énergie du choc. Selon une autre caractéristique, la jambe gauche et la jambe droite sont fixées sur le longeron gauche et sur le longeron droit respectivement, au voisinage de la jonction entre le tronçon avant et le tronçon intermédiaire du longeron gauche et du longeron droit respectivement. 35 Cette caractéristique favorise la compression du tronçon avant de chaque longeron.

De plus, la jambe gauche et la jambe droite s'étendent depuis le longeron gauche et le longeron droit respectivement, sensiblement vers le centre du véhicule. En outre, la jambe gauche et la jambe droite sont fixées sur le 5 plancher, sur le longeron gauche et sur le longeron droit respectivement par soudage. Selon un autre aspect, l'agencement comporte un bras gauche et un bras droit de renfort qui s'étendent depuis le longeron gauche et le longeron droit respectivement, jusqu'à un pied gauche de porte avant et un pied droit de 10 porte avant respectivement. Chaque bras participe aussi à favoriser la compression du tronçon avant de chaque longeron. De plus, le bras gauche et le bras droit de renfort sont fixés sur le longeron gauche et sur le longeron droit respectivement, au voisinage de la 15 jonction entre le tronçon avant et le tronçon intermédiaire du longeron gauche et du longeron droit respectivement. De même, le bras gauche et le bras droit de renfort sont fixés sur le longeron gauche et sur le longeron droit respectivement, ainsi que sur le pied gauche et sur le pied droit respectivement par soudage. 20 Selon une autre caractéristique, lesdits bras, lesdites jambes et la traverse de tablier sont chacun réalisés en profilé en acier. Cette caractéristique permet de réduire la masse de l'agencement car ces pièces ne comportent plus de bords tombés et de liaison par points de soudure entre-elles. 25 De plus, à rigidité équivalente, sans bords tombés, la section de ces pièces de renfort est diminuée, ce qui permet de les implanter d'autant plus facilement par rapport à une conception classique avec pièces embouties, soudés par points, sur bords tombés. De même, le tronçon arrière et le tronçon intermédiaire du longeron 30 gauche et du longeron droit respectivement sont chacun réalisés en profilé en acier. Enfin, la traverse de tablier est fixée sur le longeron gauche et sur le longeron droit par soudage au voisinage de la jonction entre le tronçon avant et le tronçon intermédiaire du longeron gauche et du longeron droit 35 respectivement.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue en perspective de dessus, qui illustre un 5 agencement de renfort pour une caisse selon l'invention, comportant une jambe droite et une jambe gauche reliées sur le plancher et sur les longerons associés ; - la figure 2 est une vue en perspective de détail, qui illustre la jonction entre la jambe droite, le bras droit et la traverse sur le longeron droit ; 10 - la figure 3 est une vue en perspective de dessus, qui illustre la compression du tronçon avant du longeron droit après un choc à l'avant du véhicule. Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les expressions « supérieur », « inférieur » et « bas », « haut » en 15 référence à la partie supérieure et à la partie inférieure respectivement des figures 1 à 3, ainsi que les expressions « avant » et « arrière » en référence à la partie avant et à la partie arrière du véhicule. De plus, pour clarifier la description et les revendications, on adoptera à titre non limitatif la terminologie longitudinal, vertical et transversal 20 en référence au trièdre L, V, T indiqué aux figures. On a représenté à la figure 1 un agencement 10 pour le renfort d'une caisse 12 d'un véhicule. La caisse 12 comporte un plancher 14 inférieur qui s'étend longitudinalement et qui est équipé d'un tunnel 16 central longitudinal. 25 Le plancher 14 est renforcé au moyen d'une traverse de plancher 18 transversale. Comme le montre la figure 1, l'agencement 10 présente un plan de symétrie longitudinal et vertical (non représenté), les éléments symétriques et identiques de l'agencement 10 étant référencés par la même référence 30 numérique suivie de la lettre « a» ou « b» pour un côté gauche ou un côté droit respectivement de l'agencement 10. Pour faciliter la compréhension de la description, seul le côté gauche de l'agencement 10 est décrit en détail par la suite. L'agencement 10 comporte un longeron gauche 20a longitudinal 35 qui est constitué par un tronçon avant 22a supérieur, un tronçon arrière 24a inférieur et un tronçon intermédiaire 26a qui relie le tronçon avant 22a sur le tronçon arrière 24a. En référence à la figure 1, le tronçon avant 22a du longeron gauche 20a s'étend depuis une extrémité avant qui est reliée sur un pare-choc 28 5 avant transversal, jusqu'à une extrémité arrière qui est délimitée par une plaque 30a transversale de raccord, illustrée à la figure 2. De plus, le tronçon intermédiaire 26a s'étend longitudinalement depuis le tronçon avant 22a, jusqu'au tronçon arrière 24a, le tronçon intermédiaire 26a étant incliné vers le bas. 10 Plus particulièrement, le tronçon intermédiaire 26a est fixé sur le tronçon avant 22a associé par soudage sur la plaque 30a de raccord. De même, le tronçon arrière 24a s'étend longitudinalement le long du côté gauche du plancher 14, à une hauteur inférieure à la haute du tronçon avant 22a du longeron gauche 20a, et le tronçon arrière 24a est fixé sur la 15 traverse 18. Comme le montre la figure 2, le tronçon arrière 24a et le tronçon intermédiaire 26a du longeron gauche 20a sont réalisés en une seule pièce qui est cintrée au niveau de la jonction entre le tronçon arrière 24a et le tronçon intermédiaire 26a. 20 Par symétrie, l'agencement 10 comporte un longeron droit 20b qui est identique au longeron gauche 20b, et qui comporte un tronçon avant 22b qui est délimité par une plaque 30b de raccord, un tronçon arrière 24b et un tronçon intermédiaire 26b. L'ensemble constitué par le tronçon avant 22a du longeron gauche 25 20a, le tronçon avant 22b du longeron droit 20b et la traverse de tableau de bord 32 forment une partie de la caisse 12 nommée « bloc avant ». En outre, l'agencement 10 comporte une traverse de tablier 32 qui s'étend transversalement et qui relie le longeron gauche 20a sur le longeron droit 20b, sensiblement au voisinage de la jonction entre le tronçon avant 22a 30 du longeron gauche 20a et le tronçon avant 22b du longeron gauche 20b respectivement. Comme on peut le voir aux figures 1 et 2, la caisse 12 comporte un pied gauche 34a de porte avant gauche et un pied droit 34b de porte avant droite, chaque pied 34a, 34b s'étendant verticalement depuis le soubassement 35 du véhicule.

Selon un autre aspect, l'agencement 10 comporte une jambe gauche 36a de renfort qui est conçue pour transmettre un effort depuis le tronçon avant 22a du longeron gauche 20a, jusqu'au plancher 20, en cas de choc à l'avant du véhicule.

Ainsi, la jambe gauche 36a augmente la raideur de la partie arrière du bloc avant pour favoriser la compression du tronçon avant 22a du longeron gauche 20a et du tronçon avant 22b du longeron droit 20b, comme le montre la figure 3. A cet effet, la jambe gauche 36a comporte une extrémité avant qui 10 est fixée par soudage sur la plaque 30a de raccord du longeron gauche 20a, et une extrémité arrière qui est fixée par soudage sur la plancher 14. Selon la figure 1, la jambe gauche 36a est ici inclinée vers le bas et vers le centre du plancher 14. Par symétrie, l'agencement 10 comporte une jambe droite 36b 15 comportant une extrémité avant qui est fixée par soudage sur la plaque 30b de raccord du longeron droit 20b, et une extrémité arrière qui est fixée par soudage sur la plancher 14. Aussi, l'agencement 10 est équipé d'un bras gauche 38a conçu pour transmettre un effort depuis le tronçon avant 22a du longeron gauche 20a, 20 jusqu'au pied gauche 34a, en cas de choc à l'avant du véhicule. Le bras gauche 38a comporte une extrémité avant qui est fixée par soudage sur la plaque 30a de raccord du longeron gauche 20a, et une extrémité arrière qui est fixée par soudage sur le pied gauche 34a. De plus, le bras gauche 38a présente une forme cintrée qui s'étend 25 globalement dans un plan parallèle au plancher 14. Par symétrie, l'agencement 10 est équipé d'un bras droit 38b comportant une extrémité avant qui est fixée par soudage sur la plaque 30b de raccord du longeron droit 20b, et une extrémité arrière qui est fixée par soudage sur le pied droit 34b. 30 Selon un autre aspect, la jambe gauche 36a, le bras gauche 38a et le longeron gauche 20a sont réalisés en profilé acier de section rectangle. Par symétrie, la jambe droite 36b, le bras droit 38b et le longeron droit 20b sont réalisés en profilé acier de section rectangle De même, la traverse de tablier 32 est réalisée en profilé acier de 35 section rectangulaire. 2 9962 00 7 A titre non limitatif, chaque profilé peut aussi être en tout autre matériau, comme un matériau composite, ou d'une section différente, comme une section circulaire, par exemple. L'expression « profilé » désigne un matériau réalisé d'un seul 5 tenant, par exemple par laminage, extrusion ou étirage, par exemple. Avantageusement, l'utilisation de profilés permet de réduire la masse de la caisse 12, à résistance mécanique égale, par rapport à une caisse réalisée avec des pièces formées par deux demi-coquilles en tôle emboutie serties entre elles.

De plus, l'agencement 10 selon l'invention est apte à être intégré tout ou partie à un bloc avant existant. Ainsi, comme on peut le voir à la figure 3, en cas de choc à l'avant du véhicule, l'ensemble constitué par le bras gauche 38a, le bras droit 38b, la jambe gauche 36a, la jambe droite 36b, les tronçons intermédiaires 26a, 26b et les tronçon arrière 24a, 24b du longeron gauche 20a et du longeron droit 20b respectivement, permet la compression complète des tronçons avant 22a, 22b avant la déformation du reste de la caisse 12.20

Claims

REVENDICATIONS1. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule, 5 la caisse (12) comportant : - un plancher (14) inférieur, - un longeron gauche (20a) et un longeron droit (20b) comportant chacun un tronçon avant (22a, 22b) longitudinal supérieur conçu pour porter un pare-choc (28) avant, un tronçon arrière (24a, 24b) longitudinal inférieur, et un 10 tronçon intermédiaire (26a, 26b) de raccord incliné qui relie le tronçon avant (22a, 22b) sur le tronçon arrière (24a, 24b), - une traverse de tablier (32) qui s'étend transversalement et qui relie le longeron gauche (20a) sur le longeron droit (20b), caractérisé en ce que l'agencement (10) comporte une jambe 15 gauche (36a) et une jambe droite (36b) de renfort qui s'étendent depuis le longeron gauche (20a) et le longeron droit (20b) respectivement, jusqu'au plancher (14), et qui sont conçues pour transmettre un effort depuis le tronçon avant (22a, 22b) desdits longerons, jusqu'au plancher (14), en cas de choc à l'avant du véhicule. 20
2. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon la revendication 1, caractérisé en ce que la jambe gauche (36a) et la jambe droite (36b) sont fixées sur le longeron gauche (20a) et sur le longeron droit (20b) respectivement, au voisinage de la jonction entre le tronçon avant (22a, 22b) et le tronçon intermédiaire (26a, 26b) du longeron gauche (20a) et 25 du longeron droit (20b) respectivement.
3. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que la jambe gauche (36a) et la jambe droite (36b) s'étendent depuis le longeron gauche (20a) et le longeron droit (20b) respectivement, sensiblement vers le centre du véhicule. 30
4. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la jambe gauche (36a) et la jambe droite (36b) sont fixées sur le plancher (14), sur le longeron gauche (20a) et sur le longeron droit (20b) respectivement par soudage. 35
5. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'ilcomporte un bras gauche (38a) et un bras droit (38b) de renfort qui s'étendent depuis le longeron gauche (20a) et le longeron droit (20b) respectivement, jusqu'à un pied gauche (34a) de porte avant et un pied droit (34b) de porte avant respectivement.
6. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras gauche (38a) et le bras droit (38b) de renfort sont fixés sur le longeron gauche (20a) et sur le longeron droit (20b) respectivement, au voisinage de la jonction entre le tronçon avant (22a, 22b) et le tronçon intermédiaire (26a, 26b) du longeron gauche (20a) et du longeron droit (20b) respectivement.
7. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que le bras gauche (38a) et le bras droit (38b) de renfort sont fixés sur le longeron gauche (20a) et sur le longeron droit (20b) respectivement, ainsi que sur le pied gauche (34a) et sur le pied droit (34b) respectivement par soudage.
8. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, et 5 à 7, caractérisé en ce que lesdits bras (38a, 38b), lesdites jambes (36a, 36b) et la traverse de tablier (32) sont chacun réalisés en profilé en acier.
9. Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le tronçon arrière (24a, 24b) et le tronçon intermédiaire (26a, 26b) du longeron gauche (20a) et du longeron droit (20b) respectivement sont chacun réalisés en profilé en acier.
10 . Agencement (10) pour le renfort d'une caisse (12) d'un véhicule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la traverse de tablier (32) est fixée sur le longeron gauche (20a) et sur le longeron droit (20b) par soudage au voisinage de la jonction entre le tronçon avant (22a, 22b) et le tronçon intermédiaire (26a, 26b) du longeron gauche (20a) et du longeron droit (20b) respectivement.