FR3080348A1 - Structure de caisse d'un vehicule automobile comprenant un agencement de renfort en extremite de longeron. - Google Patents

Abstract

Structure de caisse d'un véhicule automobile comprenant au moins un agencement de renfort aux chocs en une extrémité de longeron (2) qui comprend une interface de renfort (1) apte à se solidariser d'une part à l'extrémité de longeron et d'autre part à un élément transversal, ladite interface étant formée d'une pièce monobloc en aluminium extrudé, et présentant au moins deux pattes (11, 12) encadrant l'extrémité du longeron. En particulier ladite interface comprend une plaque (10) support desdites pattes et apte à se solidariser en sa face arrière (101) à l'élément transversal. Ledit agencement peut comprendre en outre un élément de renfort longitudinal (3) présentant un logement (30) récepteur d'une des pattes de l'interface.

Description

La présente invention porte sur l’agencement entre l’extrémité d’un longeron et d’une traverse d’une structure de caisse d’un véhicule automobile.

Les véhicules automobiles doivent être conçus de manière à résister aux chocs, notamment à un choc dit Danner, ou choc équivalent. Ce type de choc correspond à un choc à basse vitesse avec un autre véhicule, et est simulé par la percussion du véhicule lancé à 16 km/h dans un mur, avec 40% de recouvrement. Au cours de ce choc, l'extrémité inférieure du bouclier du véhicule doit se déformer suffisamment afin de ne pas transmettre d'efforts à l'élément de structure de caisse du véhicule, et éviter la déformation dudit élément de structure de caisse dans le but de limiter les coûts de réparation. A cette fin, il est connu de proposer un agencement au niveau de la structure de caisse en disposant une plaque à l’interface d’un élément de caisse et de la traverse extrême qui supporte le bouclier. Ladite traverse extrême est ainsi rendue démontable pour être remplacée au cas où elle serait endommagée dans un choc, ce qui limite les frais de réparation, et de plus cette plaque forme un renfort aux chocs. Cette plaque est parfois appelée dans le métier « plaque Danner”. Cette plaque se fixe à l’interface entre la traverse extrême et un longeron de la caisse, ces deux éléments métalliques étant disposés perpendiculairement l’un à l’autre. Cet agencement nécessite diverses pièces pour cette interface qui sont réalisées par emboutissage, et requiert divers ajustements des positions relatives des pièces et des éléments que forment le longeron et la traverse. Ceci rend cet agencement assez complexe à réaliser et relativement onéreux.

L’invention vise à proposer un agencement en extrémité d’un longeron apte à s’interfacer avec une traverse plus simple et moins coûteux, facilitant les réparations, tout en présentant les propriétés de résistance aux chocs de type Danner ou analogues.

A cet effet l’invention fournit une structure de caisse d’un véhicule automobile comprenant au moins un premier longeron et un deuxième longeron latéraux, s’étendant suivant la direction longitudinale de ladite structure, et un élément transversal s’étendant suivant la direction transversale de ladite structure et solidarisé entre une extrémité dudit premier longeron et une extrémité dudit deuxième longeron, ladite structure comprenant au moins un agencement de renfort aux chocs entre ledit élément transversal et une dite extrémité d’un dit longeron, ledit agencement comprenant une interface de renfort se solidarisant d’une part à ladite extrémité de longeron et d’autre part audit élément transversal, ladite interface étant formée d’une pièce monobloc en aluminium extrudé, c’est-à-dire issue d’extrusion ou réalisée par extrusion d’aluminium, et qui présente au moins deux pattes encadrant ladite extrémité de longeron.

En particulier selon l’invention, ladite interface comprend une plaque support des au moins deux pattes, et lesdites pattes sont disposées perpendiculairement à ladite plaque.

Ladite interface de renfort est donc avantageusement réalisée d’une seule pièce, soit la plaque et les pattes, et par extrusion d’aluminium, apportant ainsi un gain de masse de la structure de caisse et à coût réduit. La position de ladite pièce d’interface est ainsi apte à être ajustée par simple glissement de ses pattes suivant la direction longitudinale du longeron et/ou autour du longeron, les pattes étant espacées l’une de l’autre d’une distance adéquate pour que lesdites pattes encadrent le longeron.

De préférence selon l’invention, lesdites pattes de l’interface sont disposées espacées l’une de l’autre et parallèles entre elles. En particulier selon l’invention, chacune desdites pattes a une forme sensiblement parallélépipédique. Leurs dimensions sont globalement adaptées à celles de l’extrémité du longeron à encadrer.

Selon un mode préféré de l’invention, ladite interface a une épaisseur globalement comprise entre 3 et 8 mm, en particulier d’environ 5 mm. Cette épaisseur confère audit agencement et en particulier à ladite interface, soit à la plaque et à chacune des pattes, une résistance mécanique aux petits chocs, notamment aux chocs de type Danner.

Les longerons de la structure peuvent notamment être obtenus par emboutissage ou par extrusion ou encore par profilage d’une matière métallique, en particulier d’acier ou d’aluminium.

De préférence selon l’invention, l’interface est solidarisée au longeron par fixation desdites pattes au longeron, et plus particulièrement à l’aide de moyens de liaison. Ces moyens peuvent être des moyens auto-perceurs, par exemple des vis auto-taraudeuses notamment si le longeron est en acier, ou des points de soudure, notamment si le longeron est en une matière compatible avec celle de l’interface, soit en particulier en aluminium comme ladite interface.

Avantageusement selon l’invention, ladite interface se solidarise audit élément transversal par l’intermédiaire de ladite plaque, en particulier par la face arrière de ladite plaque, soit la face opposée à la face de la plaque porteuse des pattes.

De préférence selon l’invention, ledit agencement comprend en outre un élément de renfort longitudinal présentant un logement apte à recevoir une des pattes de ladite interface. En particulier, ledit élément de renfort entoure partiellement l’extrémité de longeron et ladite interface, plus particulièrement les pattes de ladite interface.

Plus particulièrement selon l’invention, ledit au moins élément transversal est une traverse extrême, support du bouclier arrière ou avant. Les longerons peuvent être des longerons arrière ou avant selon l’emplacement de ladite traverse extrême. En général, ladite traverse est en acier, notamment réalisée par emboutissage. Ladite interface est de préférence solidarisée audit élément transversal à l’aide de moyens de liaison, par exemple par boulonnage, et en particulier la plaque de ladite interface présente des trous de fixation traversant laissant passage à la tige des boulons.

L’invention a aussi pour objet un véhicule automobile comprenant une structure de caisse telle que définie précédemment.

L’invention a encore pour objet un agencement en extrémité d’un longeron d’une structure de caisse d’un véhicule automobile, apte à s’interfacer avec un élément transversal, ledit agencement comprenant une interface de renfort apte à se solidariser d’une part à l’extrémité de longeron et d’autre part à l’élément transversal, ladite interface étant formée d’une seule pièce (pièce monobloc) en aluminium extrudé, c’està-dire issue d’extrusion ou réalisée par extrusion d’aluminium, ladite interface comprenant au moins deux pattes encadrant la partie d’extrémité du longeron.

L’invention a aussi pour objet un procédé de montage ou de réparation d’une structure de caisse d’un véhicule automobile dans lequel on utilise une interface monobloc en aluminium extrudé en extrémité d’un longeron avec un élément transversal, notamment une traverse extrême et telle que décrite dans l’agencement défini précédemment.

D’autres particularités et avantages de l’invention ressortiront à la lecture de la description faite ci-après d’un mode de réalisation de l’invention, à titre indicatif mais non limitatif, en référence aux figures annexées et pour lesquelles :

- la figure 1 illustre schématiquement; suivant une vue en perspective, un agencement en extrémité d’un longeron apte à s’interfacer avec une traverse d’une structure de caisse d’un véhicule automobile selon l’invention ;

- la figure 2 illustre selon une vue en perspective de trois-quarts, la pièce d’interface de l’agencement de la figure 1 ;

- la figure 3 illustre schématiquement l’agencement de la figure 1 selon une vue de dessus;

- la figure 4 illustre une vue partielle et en perspective d’une structure de caisse de véhicule automobile selon l’invention comprenant au moins deux agencements conformes à celui illustré en figures 1 ou 3.

Dans la suite de la description, il est fait référence à un repère XYZ, dans lequel X est la direction longitudinale avant-arrière du véhicule, orientée vers l’arrière, Y est la direction transversale orientée vers la droite du véhicule, et Z est la direction verticale orientée vers le haut du véhicule.

Des références identiques pourront être utilisées d’une figure à l’autre pour désigner des éléments identiques ou similaires.

Les figures 1 et 3 illustrent un agencement selon l’invention comprenant un longeron 2 dont l’extrémité représentée sur la figure 1 ou 3 est équipée d’une interface 1 apte à se solidariser à un élément transversal, non représenté sur les figures, que forme la traverse extrême d’une structure de caisse d’un véhicule automobile, ladite interface 1 étant représentée seule en figure 2.

Le longeron 2 est classiquement un élément longitudinal (direction X) constitutif de la structure de caisse d’un véhicule automobile, pour renforcer ladite structure. Le longeron est en métal, réalisé, non limitativement de l’invention, en aluminium et par extrusion afin de minimiser au mieux le poids de la structure sans nuire à la sécurité.

L’interface 1 se présente sous forme d’une plaque 10, qui se dispose verticalement (direction Z) dans l’exemple représenté, et de deux pattes 11, 12, selon cet exemple non limitatif du nombre. La plaque 10 présente deux faces opposées formant la face interne 100 tournée vers l’extrémité du longeron et la face externe 101, et des bords latéraux reliant lesdites deux faces opposées formés par l’épaisseur de la plaque et constituant les tranches de la plaque. Les pattes 11,12 sont disposées sur la face interne 100 de ladite plaque 10, perpendiculairement à la plaque, suivant la direction longitudinale X du longeron 2, et elles sont parallèles entre elles.

Avantageusement selon l’invention, ladite interface 1 est une pièce monobloc et réalisée en aluminium et par extrusion. Son épaisseur est globalement sensiblement de l’ordre de 5 millimètres. Cette interface 1 peut le cas échéant présenter en outre des aménagements notamment au niveau de la plaque 10 de reprise ou d’usinage afin d’apporter toutes les fonctions [trous de fixations, découpe d’angle (par exemple à 45 degrés) ou autre] pour être adaptée à l’architecture de la caisse.

Les pattes 11, 12 de l’interface 11 sont espacées l’une de l’autre d’une distance correspondant sensiblement à la dimension transversale du longeron, afin d’encadrer la partie extrême dudit longeron, lorsque ladite pièce d’interface 1 est disposée au bout du longeron, en coiffant l’extrémité dudit longeron. Selon cet exemple, lesdites pattes encadrent les faces latérales opposées du longeron, les faces internes desdites pattes venant en contact avec lesdites faces latérales gauche et droite du longeron. La position de cette interface 1 est ajustable longitudinalement suivant le longeron 2, et aussi dans le plan vertical selon cet exemple non limitatif.

La position de l’interface 1 n’est pas limitée par sa représentation dans cet exemple de la figure 1, en effet l’interface pourrait être pivotée à 90 degrés de sorte que les pattes 11,12 viennent encadrer l’extrémité du longeron par contact de leurs faces internes respectives avec les faces inférieure et supérieure dudit longeron.

L’agencement peut en outre comprendre un élément de renfort supplémentaire 3, longitudinal, à trois parois, s’étendant le long de l’extrémité du longeron autour de trois des faces du longeron, soit la face inférieure et les deux faces latérales. Cet élément de renfort supplémentaire 3 est configuré pour permettre la mise en place de ladite pièce d’interface 1 en ce qu’il comporte un logement 30, présent latéralement, dans laquelle s’insère au moins partiellement une des pattes 12 de l’interface 1. Cet élément de renfort supplémentaire 3 présente en outre en son autre paroi latérale une déviation créant une ouverture 31 pour permettre d’y insérer un élément particulier de la structure de la caisse.

Comme illustré par la figure 4, représentant une vue partielle de la structure de caisse d’un véhicule automobile, la structure de caisse comprend des longerons latéraux disposés longitudinalement (direction X), un de chaque côté de la caisse, en général sous forme d’au moins une paire de longerons arrière droit 2 et gauche 2’ et une paire de longerons avant (non visibles sur la figure). La structure comprend aussi au moins une traverse extrême, réceptrice d’un bouclier, en général une traverse disposée à l’arrière 4 et une traverse à l’avant de la caisse (non visible sur la figure), et solidarisée transversalement (direction Y) aux extrémités desdits longerons respectivement arrière 2, 2’, ou avant. En pratique, chaque longeron 2, 2’ d’une paire de longerons est équipé d’une pièce d’interface 1,1’, telle que celle illustrée en figure 2, de manière à former un agencement en extrémité de longeron comme illustré aux figures 1 et 3. L’interface 1 ’ reprend les mêmes caractéristiques que l’interface 1 de la figure 2, et l’agencement réalisé avec cette interface reprend aussi les mêmes éléments que celui représentés en figures 1 et 3. La traverse extrême arrière 4 se solidarise respectivement à l’interface 1 et à l’interface 1’, en l’occurrence à la face externe 101 de la plaque 10 pour ladite interface 1, et similairement à la face externe de la plaque de ladite interface 1’.

Lors du montage de la traverse avec les longerons, une fois la position de chaque pièce d’interface 1, 1’ ajustée, les moyens de solidarisation entre les différents 5 composants sont mis en place. La pièce d’interface 1 est par exemple soudée en ses pattes 11, 12 au longeron 2, de même pour l’interface 1 ’ qui est soudée au longeron 2’.

La traverse extrême 4 est ensuite boulonnée à la face externe de la plaque de chaque interface 1,1’, par exemple par boulonnage à travers les trous traversants que présentent cette plaque.

ίο L’invention a ainsi atteint ses objectifs en proposant une interface de renfort monopièce, en aluminium extrudé, facilitant le réglage et la mise en position en l’extrémité d’un longeron avec une traverse extrême, et de plus apportant un gain de masse de la structure de caisse et à coût réduit. Cette monopièce en extrémité de longeron facilite le montage d’une traverse extrême à une paire de longerons, et en particulier les réparations de cette partie de la structure du véhicule en cas d’altération suite à un choc.

Claims (10)

1. REVENDICATIONS

   1. Structure de caisse d’un véhicule automobile comprenant au moins un premier (2) et un deuxième longeron (2’) latéraux, s’étendant suivant la direction longitudinale (X) de ladite structure, et un élément transversal (4) s’étendant suivant la direction transversale (Y) de ladite structure et solidarisé entre une extrémité dudit premier longeron et une extrémité dudit deuxième longeron, ladite structure comprenant au moins un agencement de renfort aux chocs entre ledit élément transversal et une dite extrémité d’un dit longeron, caractérisée en ce que ledit agencement comprend une interface de renfort (1, T) se solidarisant d’une part à ladite extrémité de longeron et d’autre part audit élément transversal, ladite interface étant formée d’une pièce monobloc en aluminium extrudé et qui présente au moins deux pattes (11, 12) encadrant ladite extrémité de longeron.
2. 2. Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que ladite interface comprend une plaque (10), support des au moins deux pattes (11,12), lesdites pattes étant disposées perpendiculairement à ladite plaque.
3. 3. Structure selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que ladite interface a une épaisseur globale comprise entre 3 et 8 mm.
4. 4. Structure selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que l’interface est solidarisée audit longeron par fixation desdites pattes au longeron.
5. 5. Structure selon la revendication 4, caractérisée en ce que l’interface est solidarisée audit longeron à l’aide de moyens de liaison, en particulier de moyens auto-perceurs ou de points de soudure.
6. 6. Structure selon la revendication 2, ou la revendication 2 et l’une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que ladite interface (1) se solidarise audit élément transversal (4) par l’intermédiaire de ladite plaque (10), en particulier par la face (101) de ladite plaque opposée à la face porteuse des 5 pattes (100).
7. 7. Structure selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que ledit agencement comprend en outre un élément de renfort longitudinal (3) présentant un logement (30) apte à recevoir une des pattes (12) de ladite interface.

   ίο
8. 8. Structure selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit élément de renfort longitudinal (3) entoure partiellement ladite extrémité de longeron et ladite interface de l’agencement.
9. 9. Structure selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que ledit élément transversal (4) est une traverse extrême, support du bouclier

   15 arrière ou avant.
10. 10. Véhicule automobile comprenant une structure de caisse définie à l’une des revendications 1 à 9.