FR3124153A1 - Renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile - Google Patents

Renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile Download PDF

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FR3124153A1
FR3124153A1 FR2106491A FR2106491A FR3124153A1 FR 3124153 A1 FR3124153 A1 FR 3124153A1 FR 2106491 A FR2106491 A FR 2106491A FR 2106491 A FR2106491 A FR 2106491A FR 3124153 A1 FR3124153 A1 FR 3124153A1
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France
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reinforcement
compressible
motor vehicle
spar
longitudinal
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Pending
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FR2106491A
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Inventor
Lu Yang
Marie Dominique Le Blay
Marc Peru
Christophe Picquet
Matthieu Chermat
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Stellantis Auto Sas Fr
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PSA Automobiles SA
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D21/00Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted
    • B62D21/15Understructures, i.e. chassis frame on which a vehicle body may be mounted having impact absorbing means, e.g. a frame designed to permanently or temporarily change shape or dimension upon impact with another body
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Abstract

L’invention concerne un renfort (5) destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile. Le renfort (5) comporte une partie arrière (10) d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation destiné à collaborer avec une portion arrière du longeron, une partie avant (11) d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation destiné à collaborer avec une portion avant du longeron, une partie compressible (15) permettant de dissiper une énergie mécanique suite à un choc longitudinal du renfort (5), la partie compressible (15) étant située entre la partie arrière (10) et la partie avant (11). Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 3

Description

Renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile
Le contexte technique de la présente invention est celui des structures renforçant la sécurité passive des véhicules automobiles, et plus particulièrement des renforts structurels optimisés pour palier à un choc arrière au véhicule automobile qu’ils équipent. Plus particulièrement, l’invention a trait à un renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile.
Dans l’état de la technique, on connait des véhicules automobiles équipés d'un châssis. Ce châssis comprend une armature de soubassement formée de longerons entretoisés de traverses. Les longerons s'étendent longitudinalement entre l'avant et l'arrière du châssis, et comprennent au moins des longerons latéraux disposés aux côtés droit et gauche du châssis par rapport à un habitacle du véhicule automobile. Les traverses sont orientées transversalement sur le châssis et sont réparties suivant une extension longitudinale au véhicule automobile. Les longerons latéraux sont connus pour être formés de profilés métalliques, et notamment en acier, conférant au châssis une robustesse aux efforts mécaniques. Pour des véhicules automobiles équipés d’une motorisation électrique alimentée par un pack de batteries logé à l’arrière du véhicule automobile, ledit pack batterie est compris entre des longerons latéraux arrière, à hauteur des roues arrière du véhicule automobile. Les longerons latéraux arrière permettent de préserver le pack batterie en cas d’un choc appliqué à l’arrière du véhicule automobile pour notamment d’éviter des incidents électriques inhérents à un effort transmis au pack de batteries.
Pour améliorer la sécurité globale du véhicule automobile et de ses occupants, un véhicule automobile doit satisfaire à des normes automobiles de crashs test. Notamment, un véhicule automobile doit être conçus pour satisfaire au protocole de choc arrière « 80 kph / barrière NHTSA 1368 kg / recouvrement 70% ». Ce protocole, aussi appelé « test barrière », est un protocole à forte intrusion mettant en œuvre une barrière de choc arrière standardisée percutant l’arrière du véhicule automobile. La barrière de choc arrière utilisée dans ce protocole est composée de deux éléments principaux : un corps et un bumper, le bumper étant inférieur au corps de la barrière de choc arrière, solidaire du corps de la barrière de choc arrière et en saillie du corps de la barrière de choc arrière. Le bumper de la barrière de choc arrière a une rigidité plus importante que celle du corps de la barrière de choc arrière -respectivement, 245 psi et 45 psi. Le bumper de la barrière de choc arrière est orienté, dans le protocole à forte intrusion, en avant du corps de la barrière.
Le document brevet FR3094327_A1 décrit une invention du type d’une armature de soubassement d'un châssis de véhicule automobile. D’après ce document, l'armature comprend des longerons latéraux pourvus chacun d'un aménagement pour leur renforcement à l'encontre de leur déformation en cas de choc arrière subi par le châssis. Conformément à l’invention décrite dans le document brevet FR3094327_A1, chacun desdits longerons loge à l'intérieur d'une cavité qu'il comporte un organe de renfort formé d'une platine qui comporte le long de ses bords longitudinaux verticalement opposés des retours transversaux supérieur et inférieur d'accostage vertical contre respectivement une aile supérieure et une aile inférieure du longeron. La platine comportant en outre au moins deux piliers verticaux s'étendant entre lesdits retours de la platine. De telles armatures de soubassement visent à renforcer les longerons latéraux.
Cependant, une telle solution de donne pas entière satisfaction en cas de choc arrière, et notamment lors de l’application du test barrière. Ladite armature de soubassement est insuffisante pour conduire à une déformation maîtrisée des longerons latéraux qui permettait préserver de façon optimale des éléments du véhicule automobile compris entre lesdits longerons latéraux.
Dans l’état de la technique, on connait par ailleurs le document brevet FR3061474 qui vise une structure arrière d'un véhicule automobile. La structure décrite dans le document brevet FR3061474 comprend un plancher, deux profilés structurels arrière s'étendant longitudinalement vers l'arrière depuis le plancher et comprenant, chacun, une partie avant, une partie arrière, surélevée rapport à ladite partie avant, et une partie intermédiaire formant un ressaut et reliant les parties avant et arrière. L’invention décrite dans le document brevet FR3061474 est caractérisée en ce que la structure comprend, en outre, deux renforts sur les deux profilés structurels arrière, respectivement, chaque renfort s'étendant longitudinalement sous le profilé structurel correspondant et étant fixé aux parties avant, et arrière dudit profilé structurel et configuré pour limiter un pivotement vers le haut de la partie intermédiaire dudit profilé structurel en cas de choc à l'arrière sur ladite structure. Cette structure arrière est adaptée pour les chocs arrière, et est particulièrement renforcée pour absorber les chocs arrière décalés avec recouvrement à 70%, notamment en limitant la verticalisation des profilés structurels arrière.
Un inconvénient de cette structure est qu’elle alourdit le véhicule automobile qu’elle équipe, ce qui est préjudiciable économiquement. On comprend qu’il est intéressant de trouver des méthodes alternatives à celle décrite dans le document brevet FR3061474. Notamment, il est souhaitable de gagner en performance tout en proposant une réponse efficace pour satisfaire au protocole de choc arrière du type « test barrière ».
La présente invention a pour objet de proposer un nouveau renfort de longeron de véhicule automobile afin de répondre au moins en grande partie aux problèmes précédents et de conduire en outre à d’autres avantages.
Un autre but de l’invention est de proposer un renfort de longeron de véhicule automobile léger, de sorte à ne pas impacter négativement la masse du véhicule automobile.
Un autre but de l’invention est de proposer un renfort de longeron de véhicule automobile qui soit universel et configuré pour s’adapter à différents longerons de véhicule automobile, et notamment aux longerons latéraux existants.
Un autre but de l’invention est de proposer un renfort de longeron de véhicule automobile permettant d’améliorer l’absorption d’effort mécanique des longerons en cas de choc arrière au véhicule automobile qu’il équipe.
Un autre but de l’invention est de proposer un renfort de longeron de véhicule automobile configuré pour réduire la sévérité d’un choc arrière décalé au niveau du véhicule automobile qu’il équipe.
Selon un premier aspect de l’invention, on atteint au moins l’un des objectifs précités avec un renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile, le renfort comportant (i) une partie arrière d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation destiné à collaborer avec une portion arrière du longeron, (ii) une partie avant d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation destiné à collaborer avec une portion avant du longeron, (iii) une partie compressible permettant de dissiper une énergie mécanique suite à un choc longitudinal du renfort, la partie compressible étant située entre la partie arrière et la partie avant.
Le renfort conforme au premier aspect de l’invention est destiné à équiper un système de renfort mécanique pour véhicule automobile comportant un longeron. Dans le système de renfort mécanique pour véhicule automobile équipé du renfort conforme au premier aspect de l’invention, le longeron loge le renfort. Dans le système de renfort mécanique pour véhicule automobile équipé du renfort conforme au premier aspect de l’invention, le longeron comprend une portion arrière opposée à une portion avant. Le système de renfort est particulièrement adapté à un longeron latéral arrière au véhicule automobile qu’il équipe.
Le renfort selon l’invention est particulièrement adapté aux véhicules automobiles équipés d’une motorisation électrique alimentée par un pack de batteries logé entre des longerons renforcés par le renfort selon l’invention.
Le renfort conforme au premier aspect de l’invention comprend une partie arrière opposée à une partie avant, toutes deux d’extension longitudinale.
La partie arrière du renfort selon l’invention est destinée à être fixée solidairement à la portion arrière du longeron. La partie avant du renfort selon l’invention est destinée à être fixée solidairement à la portion avant du longeron. Dans le système de renfort mécanique pour véhicule automobile équipé du renfort conforme au premier aspect de l’invention, des moyens de fixation du renfort selon l’invention fixent solidairement la partie arrière du renfort selon l’invention à la portion arrière du longeron d’une part, et la partie avant du renfort selon l’invention à la portion avant du longeron d’autre part. On comprend que les moyens de fixation coopérant avec la partie arrière du renfort selon l’invention et les moyens de fixation coopérant avec la partie avant du renfort selon l’invention peuvent être identiques, similaires, ou différents. D’une manière générale, la partie avant et/ou la partie arrière du renfort selon l’invention peut être fixée sur le longeron par tout moyen de fixation, qu’il soit détachable ou permanent. Un exemple de moyen de fixation détachable est par vissage. Un exemple de moyen de fixation permanent est un moyen de fixation non détachable, tel que par exemple par brasage, par une soudure.
Dans le renfort conforme au premier aspect de l’invention, la partie compressible est comprise entre la partie arrière et la partie avant du renfort selon l’invention. La partie compressible est une zone de moindre résistance aux efforts mécaniques par rapporta partie arrière et la partie avant du renfort selon l’invention. La partie compressible du renfort selon l’invention est configuré pour diminuer de volume sous l’action d’un effort mécanique transmis longitudinalement au renfort selon l’invention. On comprend que la partie compressible est destinée à se déformée pour dissiper une énergie mécanique induit par un choc ayant une direction sensiblement longitudinale au renfort. La partie compressible est configurée pour réduire les efforts mécaniques transmis au longeron lors d’un choc arrière au véhicule automobile.
Un tel renfort, pourvu d’une partie compressible permet d’assurer une dissipation d’énergie mécanique suite à un choc orienté sensiblement selon la direction d’extension du renfort. Notamment, un tel renfort permet de réduire la sévérité d’un choc arrière décalé au niveau du véhicule automobile qu’il équipe. Ainsi, cette solution permet de renforcer mécaniquement le longeron qu’il équipe en regard d’efforts exceptionnels subits lors d’un choc arrière, tout en étant simple à mettre en œuvre. En outre, un tel renfort permet de renforcer le longeron soumis aux vibrations engendrées à titre régulier dans véhicule automobile. Le renfort selon l’invention présente l’avantage de pallier les inconvénients cités plus haut, sans avoir à apporter de modification importante au longeron qu’il équipe.
Le renfort conforme au premier aspect de l’invention comprend avantageusement au moins un des perfectionnements ci-dessous, les caractéristiques techniques formant ces perfectionnements pouvant être prises seules ou en combinaison :
- les moyens de fixation prennent la forme d’ouvertures ménagées dans la partie arrière et/ou la partie avant, chaque ouverture étant destinée à collaborer avec un rivet engagé au travers du renfort et du longeron. On comprend que les moyens de fixation sont des moyens de fixation amovibles. Par « amovibles », il est entendu que la partie arrière et/ou la partie avant peut être détachée du longeron et rattachée au longeron. De tels moyens de fixations facilitent le montage et le démontage du renfort dans le longeron. Les ouvertures ménagées dans la partie arrière et/ou la partie avant sont des ouvertures traversant de part en part le renfort pour pouvoir y loger un rivet ;
- selon un profil transverse du renfort, la partie arrière présente un profil en U, la partie arrière comportant des rabats latéraux arrières situés de part et d’autre d’une portée longitudinale arrière, et/ou la partie avant présente un profil en U, la partie avant comportant des rabats latéraux avant situés de part et d’autre d’une portée longitudinale avant. Les rabats latéraux et la portée longitudinale considérés forment ensemble un profil en U au niveau du profil transverse considéré, lesdits rabats latéraux s’étendant sensiblement perpendiculairement et à la portée longitudinale, d’un même côté de la portée longitudinale, la portée longitudinale formant un fond dans le profil en U. Un tel profil en U renforce la résistance mécanique des parties arrière et/ou avant lors d’un choc longitudinal au renfort tout en garantissant la légèreté du renfort selon l’invention. Alternativement ou de façon complémentaire, selon un profil transverse du renfort, la partie compressible est dénuée de rabats latéraux, la partie compressible comportant une portée longitudinale centrale de forme aplatie. Autrement dit, la partie compressible est relativement plate et dépourvue de rabats latéraux au niveau du profil transverse considéré. On comprend que la partie compressible s’étend sensiblement selon un plan d’extension général. La forme générale de la partie compressible au niveau du profil transverse considéré est relativement plane et peut subir des variations de forme localisées entre deux plans parallèles rapprochés. En ayant une forme aplatie, la portée longitudinale a une faible inertie. En l’absence de rabats latéraux, la partie compressible est affaiblie localement, par rapport à la partie avant et à la partie arrière du renfort, particulièrement si partie avant et à la partie arrière ont un profilé en U. En étant dépourvue de rabats latéraux, la partie compressible forme une zone à déformation programmée destinée à se déformée initialement lors d’un choc longitudinal au renfort ;
- dans un premier mode de réalisation, la partie arrière et la partie avant du renfort sont rapportée l’une sur l’autre et fixées solidairement l’une à l’autre par un élément de fixation. D’une manière générale, la partie arrière et la partie avant du renfort peuvent être fixées l’une à l’autre par tout moyen de fixation, qu’il soit détachable ou permanent. Un exemple de moyen de fixation détachable est par vissage. Un exemple de moyen de fixation permanent est un moyen de fixation non détachable, tel que par exemple par brasage, par une soudure ;
- la partie compressible est plane. On comprend que la partie compressible s’étend sensiblement dans un unique plan d’extension. Avantageusement, la partie compressible est dépourvue d’un quelconque relief préalablement à un effort mécanique qu’elle pourrait subir ;
- dans une première variante de réalisation, l’élément de fixation comporte un rivet engagé au travers d’une ouverture ménagée sur une extrémité avant de la partie arrière et au travers d’une ouverture ménagée sur une extrémité arrière de la partie avant. Alternativement ou complémentairement à la première variante de réalisation, l’élément de fixation forme une fixation par soudage ;
- lorsque la partie arrière et la partie avant du renfort sont rapportée l’une sur l’autre et fixées solidairement l’une à l’autre par un élément de fixation, la partie compressible comporte l’extrémité avant de la partie arrière et l’extrémité arrière de la partie avant, l’extrémité arrière et l’extrémité avant formant chacune une languette. On comprend que la languette de l’extrémité avant forme de la partie arrière et la languette de l’extrémité arrière de la partie avant coopèrent. Avantageusement, les deux languettes se chevauchent pour joindre l’extrémité avant de la partie arrière et l’extrémité arrière de la partie avant. Particulièrement, la languette de l’extrémité avant forme de la partie arrière et la languette de l’extrémité arrière de la partie avant sont fixées l’une à l’autre par l’intermédiaire de l’élément de fixation ;
- dans un deuxième mode de réalisation alternatif au premier mode de réalisation, la partie arrière et la partie avant du renfort sont issues de matière l’une avec l’autre. On entend par « issus de matière » le fait que, dans le renfort conforme au premier aspect de l’invention, la partie arrière et la partie avant ne peuvent être séparées les unes des autres sans qu’il ne soit porté atteinte à tout ou partie de leur intégrité. Ainsi, dans le renfort selon l’invention, la partie arrière et la partie avant forment un ensemble qualifié de monobloc du fait qu’ils ne forment ensemble qu’une seule et même pièce continue, faite d’un seul tenant et obtenue au cours d’un même procédé de fabrication. L’invention conforme à son premier aspect permet ainsi avantageusement d’obtenir un renfort préfabriqué, dont la fabrication est simplifiée puisqu’elle s’affranchi de l’assemblage de la partie arrière et la partie avant ainsi que de la présence de moyens de fixation entre la partie arrière et la partie avant. De plus, un renfort monobloc peut être usiné dans une variété de dimensions différentes de sorte à être adapté à différents modèles de véhicules automobiles. Un tel renfort est par ailleurs plus léger ;
- la partie compressible comporte l’extrémité avant de la partie arrière et l’extrémité arrière de la partie avant, la partie compressible étant cintrée relativement à la partie arrière et à la partie avant du renfort. Cette forme cintrée concoure à programmer la déformation la partie compressible ;
- la partie compressible comporte une zone d’amorçage formée par des amorces de pliure de la partie compressible. Lorsque la partie compressible est soumise à compression, la zone d’amorçage permet d’engager la déformation programmée. A ce titre, la zone d’amorçage est une zone particulièrement sensible à la déformation dans la partie compressible. Notamment, la zone d’amorçage se plie de façon initiale au niveau des amorces de pliure afin que la partie compressible se déforme progressivement selon une configuration attendue. Autrement dit, dans la zone d’amorçage, les amorces de pliure amorcent la déformation programmée quand la partie compressible est comprimée. Dans le véhicule automobile équipé de l’invention, la zone d’amorçage favorise une déformation du dispositif à déformation programmée pour dissiper l’énergie du choc arrière et réduire les efforts mécaniques transmis au longeron latéral ;
- chaque amorce de pliure s’étende latéralement en travers de la partie compressible, depuis un premier bord longitudinal vers un deuxième bord longitudinal ;
- la zone d’amorçage comporte plusieurs lumières d’amorçage réparties entre chaque amorce de pliure. Les lumières d’amorçage forment des ouvertures dans la zone d’amorçage. Les lumières d’amorçage induisent des fragilités de chaque amorce de pliure. Autrement dit, les lumières d’amorçage permettent de faciliter le pliage lors d’un choc longitudinal au renfort ;
- la zone d’amorçage est formée par moulurage. Un tel procédé de formage permet de marquer de façon reproductible un même profil pour la zone d’amorçage, et ce de façon répétée pour plusieurs unités de renfort. La zone d’amorçage est formée par moulurage est configurée pour amorcer la déformation programmée du renfort selon l’invention. Avantageusement, la zone d’amorçage est formée par moulurage comprend des moulues entrantes et des moulures sortantes, entendu des moulures s’élevant selon des orientations opposées ;
- la zone d’amorçage forme la partie compressible à déformation programmée ;
- le renfort prend la forme d’une tôle métallique emboutie. D’une manière générale, le renfort est formé par pliage d’une tôle par emboutissage ;
- le renfort est formé d’un matériau métallique, tel que par exemple de l’acier. Préférentiellement le renfort est formé d’acier de type ADP780 ;
- une épaisseur de la tôle formant le renfort est comprise entre 1 mm et 2 mm. La tôle formant le renfort selon l’invention comprend deux parois, une première paroi opposée à une deuxième paroi, et l’épaisseur de la tôle formant le renfort selon le premier aspect de l’invention est la distance la plus courte entre la première paroi et la deuxième paroi de la plaque. Préférentiellement, la tôle formant le renfort selon l’invention a une épaisseur égale à 1,6 mm.
Selon un deuxième aspect de l’invention, il est proposé un système de renfort mécanique pour véhicule automobile, le système de renfort comportant un longeron s’étendant longitudinalement selon un profil en U et un renfort conforme au premier aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, le renfort étant logé dans le longeron.
Le renfort conforme au premier aspect de l’invention équipe le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention. Dans le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, le longeron loge le renfort.
Dans le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, le longeron est avantageusement un longeron latéral arrière au véhicule automobile équipé de l’invention.
Dans le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, le longeron comprend une portion arrière opposée à une portion avant. La partie arrière du renfort est fixée solidairement à la portion arrière du longeron. La partie avant du renfort est fixée solidairement à la portion avant du longeron. Dans le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, les moyens de fixation du renfort fixent solidairement la partie arrière du renfort à la portion arrière du longeron d’une part, et la partie avant du renfort selon l’invention à la portion avant du longeron d’autre part.
Dans le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention, la partie compressible du renfort est configurée pour être déformée par compression sous l’action d’un effort mécanique transmis longitudinalement au renfort et au longeron. On comprend que la partie compressible est destinée à se déformée pour dissiper une énergie mécanique induit par un choc ayant une direction sensiblement longitudinale au longeron. La partie compressible est configurée pour réduire les efforts mécaniques transmis au longeron latéral lors d’un choc arrière.
Le système de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention est particulièrement adapté aux véhicules automobiles dotés d’une motorisation électrique logée à l’arrière d’un véhicule automobile, entre les longerons latéraux.
Ainsi, cette solution permet de renforcer mécaniquement le longeron latéral en regard d’efforts exceptionnels subits lors d’un choc arrière, tout en étant simple à mettre en œuvre. Un tel renfort permet par ailleurs de renforcer le longeron face aux vibrations engendrées à titre régulier dans le système de renfort mécanique. On comprend que, de façon généralise, un tel système de renfort mécanique permet de protéger des éléments du véhicule automobile adjacents aux longerons latéraux, notamment les éléments situés au niveau d’une unité arrière du véhicule automobile équipé dudit système.
Selon un troisième aspect de l’invention, il est proposé un véhicule automobile comportant (i) un système de renfort conforme au deuxième aspect de l’invention ou selon l’un quelconque de ses perfectionnements, (ii) un train arrière fixé solidairement au longeron par l’intermédiaire d’une fixation arrière et d’une fixation avant, la partie arrière du renfort étant située au niveau de la fixation arrière, la partie avant du renfort étant située au niveau de la fixation avant, et la partie compressible étant située dans une position intermédiaire entre la fixation arrière et la fixation avant du train arrière.
Dans le véhicule conforme au troisième aspect de l’invention, le renfort conforme au premier aspect de l’invention renforce la résistance mécanique du train arrière du véhicule automobile face aux efforts mécaniques, tels que ceux subits lors d’un choc arrière du longeron et/ou telles que des vibrations. Avantageusement, le système de renfort permet une augmentation du rendement d’absorption du véhicule automobile selon l’invention en choc arrière.
Un tel véhicule automobile permet de satisfaire au protocole de choc arrière « 80 kph / barrière NHTSA 1368 kg / recouvrement 70% », aussi appelé « test barrière ». Ainsi, cette solution permet de préserver l’intégrité du véhicule automobile lors de l’application du protocole à forte intrusion, en offrant un appui stable au niveau de la poutre d’impact de la traverse de pare-chocs et permettant de mettre en mouvement le véhicule automobile par l’intermédiaire des cales impactrices. Le véhicule automobile selon l’invention présente l’avantage de pallier les inconvénients cités plus haut, sans avoir une masse impactée négativement.
Le véhicule automobile conforme au troisième aspect de l’invention est avantageusement doté d’une motorisation électrique. Le véhicule automobile est par exemple de type BEV pour l’acronyme anglais Battery Electric Vehicle, dotés d'une motorisation électrique. Le véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention est par exemple de type PHEV, pour l’acronyme anglais Plug-in Hybrid Electric, dotés à la fois d'une motorisation thermique et d'une motorisation électrique.
Des modes de réalisation variés de l’invention sont prévus, intégrant selon l’ensemble de leurs combinaisons possibles les différentes caractéristiques optionnelles exposées ici.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore au travers de la description qui suit d’une part, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
illustre une vue schématique d’un véhicule automobile conforme au troisième aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique d’un système de renfort mécanique pour véhicule automobile conforme au deuxième aspect de l’invention ;
illustre une vue schématique d’un renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile conforme au premier aspect de l’invention, dans un premier exemple de réalisation ;
illustre une vue schématique d’un renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile conforme au premier aspect de l’invention, dans un deuxième exemple de réalisation ;
illustre une vue schématique d’un renfort destiné à être logé dans un longeron de véhicule automobile conforme au premier aspect de l’invention, dans un troisième exemple de réalisation ;
illustre une vue détaillée du renfort montré en ;
illustre une vue détaillée du renfort montré en ;
illustre une mise en œuvre des exemples de réalisation du renfort selon l’invention ;
illustre une mise en œuvre des exemples de réalisation du renfort selon l’invention dans le véhicule automobile montré en .
Bien entendu, les caractéristiques, les variantes et les différentes formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres, selon diverses combinaisons, dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. On pourra notamment imaginer des variantes de l’invention ne comprenant qu’une sélection de caractéristiques décrites par la suite de manière isolées des autres caractéristiques décrites, si cette sélection de caractéristiques est suffisante pour conférer un avantage technique ou pour différencier l’invention par rapport à l’état de la technique antérieur.
En particulier toutes les variantes et tous les modes de réalisation décrits sont combinables entre eux si rien ne s’oppose à cette combinaison sur le plan technique.
Sur les figures, les éléments communs à plusieurs figures conservent la même référence.
La illustre une vue schématique d’un véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention. Dans la suite de la description, on définit un référentiel dans lequel sont définis un axe longitudinal OX, un axe transversal OY et un axe vertical OZ. L’axe longitudinal OX correspond à une trajectoire du véhicule automobile lorsqu’il est en marche avant, en ligne droite et sur une route plate. L’axe longitudinal OX correspond à une direction allant de l’avant à l’arrière du véhicule automobile, et il est orienté depuis l’avant vers l’arrière du véhicule automobile. On définit également une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal OX, les adjectifs « avant », « arrière » ou « frontal » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « longueur » également. L’axe transversal OY correspond à l’axe autour desquels des roues du véhicule automobile tournent, et le sens de l’axe OY est orienté depuis un côté passager vers un côté conducteur, dans la norme non anglo-saxonne. On définit également une direction transversale parallèle à l’axe transversal OY, et les adjectifs « latéral » ou « transversal » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « largeur » également. L’axe vertical OZ est un axe perpendiculaire simultanément à l’axe OX et à l’axe OY, et qui est orienté depuis un plancher du véhicule automobile vers un toit dudit véhicule automobile, les adjectifs « supérieur » et « inférieur » se réfèrent à cette direction de référence, le terme « hauteur » également.
La montre que le véhicule automobile 1 conforme au troisième aspect de l’invention comporte un train arrière 2 fixé solidairement à un système 3 de renfort mécanique conforme au deuxième aspect de l’invention. Le système 3 de renfort comporte un longeron 4 s’étendant longitudinalement et un renfort 5 conforme au premier aspect de l’invention logé dans le longeron 4. Le longeron 4 est un longeron latéral arrière du véhicule automobile 1. Le train arrière 2 du véhicule automobile 1 est fixé solidairement au longeron 4 par l’intermédiaire d’une fixation arrière 6 et d’une fixation avant 7.
La illustre une vue isolée du système 3 de renfort mécanique pour véhicule automobile 1 conforme au deuxième aspect de l’invention. Le système 3 de renfort comporte le renfort 5 conforme au premier aspect de l’invention logé dans le longeron 4.
La montre que le longeron 4 s’étend longitudinalement selon un profil en U dans lequel est logé le renfort 5 selon l’invention.
La montre que le longeron 4 s’étend longitudinalement depuis une portion avant 8 vers une portion arrière 9 opposée à la portion avant 8. La portion avant 8 du longeron 4 est celle fixée par la fixation avant 7 au train arrière 2 dans la . La portion arrière 9 du longeron 4 est celle fixée par la fixation arrière 6 au train arrière 2 dans la .
La montre que le renfort 5 conforme au premier aspect de l’invention s’étend longitudinalement depuis une partie arrière 10 du renfort 5, vers une partie avant 11 opposée à la partie arrière 10. La partie arrière 10 du renfort 5 et la partie avant 11 du renfort 5 sont toutes deux d’élongation longitudinale.
La montre que la partie arrière 10 du renfort 5 conforme au premier aspect de l’invention comporte des moyens de fixation 12 destiné à collaborer avec la portion arrière 9 du longeron 4. La partie avant 11 du renfort 5 comporte des moyens de fixation 13 destiné à collaborer avec la portion avant 8 du longeron 4.
Les FIGURES 3, 4 et 5 montrent le renfort 5 selon l’invention dans trois exemples de réalisation distincts. La partie arrière 10 du renfort 5 comprend une extrémité avant 101 opposée à une extrémité arrière 102. La partie avant 11 du renfort 5 comprend une extrémité avant 111 opposée à une extrémité arrière 112. La partie arrière 10 du renfort 5 selon l’invention a un profil en U et comporte des rabats latéraux arrière 103 situés de part et d’autre d’une portée longitudinale arrière 104. La partie avant 11 du renfort 5 selon l’invention a un profil en U et comporte des rabats latéraux avant 113 situés de part et d’autre d’une portée longitudinale avant 114.
Les FIGURES 3, 4 et 5 montrent que renfort 5 selon l’invention comprend une partie compressible 15 comprise entre la partie arrière 10 du renfort 5 et la partie avant 11 du renfort 5. La partie compressible 15 comporte l’extrémité avant 101 de la partie arrière 10 du renfort 5 et l’extrémité arrière 112 de la partie avant 11 Le renfort 5 selon l’invention comprend une face supérieure 51 opposée à une face inférieure 52.
Chacune des FIGURES 3, 4 et 5 montre trois exemples de réalisation de l’invention, qui se distinguent au niveau de la partie compressible 15 du renfort 5 conforme au premier aspect de l’invention.
Dans un premier exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , la partie arrière 10 du renfort 5 est rapportée sur la partie avant 11 du renfort 5. La partie arrière 10 du renfort 5 est fixés solidairement à la partie avant 11 du renfort 5 par un élément de fixation 16.
Dans le premier exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , l’extrémité avant 101 de la partie arrière 10 du renfort 5 forme une languette arrière 105 dans le renfort 5 selon l’invention. L’extrémité arrière 112 de la partie avant 11 forme une languette avant 115 dans le renfort 5 selon l’invention. La partie compressible 15 comporte la languette arrière 105 et la languette avant 115.
Dans le premier exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , la languette arrière 105 est fixée solidairement à la languette avant 115 qu’elle chevauche, par l’élément de fixation 16 formé de deux ouvertures 17, 18. Une première ouverture 17 est ménagée dans la languette avant 115 et est coaxiale à une deuxième ouverture 18 ménagée dans la languette arrière 105, de sorte à ce que la languette arrière 105 et la languette avant 115 se superposent et s’étendent selon un même axe longitudinal 106. En se superposant, la languette arrière 105 et la languette avant 115 forment une portée longitudinale centrale 19 de forme aplatie. La première ouverture 17 et la deuxième ouverture 18 sont destinées à loger un rivet permettant de fixer la partie arrière 10 du renfort 5 à la partie avant 11 du renfort 5. En l’espèce, le rivet est non représenté en .
Dans le premier exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , selon un profil transverse du renfort 5, la partie compressible 15 est dénuée de rabats latéraux, contrairement à un profil transverse en U du renfort 5 pris en dehors de la partie compressible 15, qui comprend des rabats latéraux 103, 113 en saillie de la face supérieure 51 du renfort 5. La partie compressible 15 est plane.
Dans un deuxième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , et dans un troisième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en , le renfort 5 prend la forme d’une tôle métallique 500 emboutie. La partie arrière 10 du renfort 5 et la partie avant 11 du renfort 5 sont issues de matière l’une avec l’autre.
Dans le deuxième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré de façon détaillée en , la partie compressible 15 comporte une portée longitudinale centrale 19 de forme générale aplatie, cintrée relativement à la partie arrière 10 du renfort 5 et à la partie avant 11 du renfort 5. Selon un profil transverse du renfort 5, la partie compressible 15 est dénuée de rabats latéraux, ce qui lui confère sa forme aplatie, contrairement à un profil transverse en U du renfort 5 pris en dehors de la partie compressible 15, qui comprend les rabats latéraux 103, 113 en saillie de la face supérieure 51 du renfort 5. Un encart 601 de la montre la partie compressible 15 vue du dessous, du côté de la face inférieure 52 du renfort 5 selon l’invention. On comprend que portée longitudinale centrale 19 est formée au-dessus de la portée longitudinale arrière 104 et de la portée longitudinale avant 114.
Dans le troisième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré de façon détaillée en , le renfort 5 a un profil transverse en U au niveau de la partie arrière 10, de la partie avant 11 et de la partie compressible 15. Un premier encart 701 de la et un deuxième encart 702 de la montre que la partie compressible 15 comprend des rabats latéraux centraux 153 en saillie d’une portée longitudinale centrale 19 et s’étendant en saillie de la face supérieure 51 du renfort 5. Le premier encart 701 de la montre que la portée longitudinale centrale 19, la portée longitudinale arrière 104 et à la portée longitudinale avant 114 s’étendent sensiblement dans un même plan.
Le deuxième encart 702 de la montre que la partie compressible 15 comporte une zone d’amorçage 20 formée par une amorce de pliure 21 de la partie compressible 15. Plusieurs amorces de pliure 21 sont réparties dans la partie compressible 15 comme montré dans le premier encart 701 de la . Les rabats latéraux centraux 153 permettent de palier à la fragilité de la zone d’amorçage 20 hors situation exceptionnelle de choc arrière. La zone d’amorçage 20 est formée par moulurage et comprend des moulures s’élevant selon des orientations opposées.
Le deuxième encart 702 de la montre que chaque amorce de pliure 21 s’étend latéralement en travers de la partie compressible 15, entre les rabats latéraux centraux 153.
La montre que la zone d’amorçage 20 comporte plusieurs lumières d’amorçage 22 réparties entre chaque amorce de pliure 21.
La illustre une mise en œuvre des exemples de réalisation du renfort 5 selon l’invention, et notamment montre la faible inertie induite par la partie compressible 15, par rapport aux parties avant 11 et parties arrière 10 formant des zones renforcées plus résistantes à la déformation mécanique. Un premier encart 801 de la représente le premier exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en . Un deuxième encart 802 de la représente le deuxième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en . Un troisième encart 803 de la représente le troisième exemple de réalisation du renfort 5 selon l’invention illustré en . Une première ligne 810 représente les renforts 5 selon l’invention en situation précédent un choc arrière. Une deuxième ligne 820 représente les renforts 5 selon l’invention déformés suite à un choc arrière longitudinal au renfort 5, représenté par une flèche 100.
La deuxième ligne 820 de la montre que, dans les trois exemples de réalisations, la partie compressible 15 se déforme et permet de dissiper une énergie mécanique induite par le choc longitudinal du renfort 5. En particulier, le premier encart 801 de la montre que, dans le premier exemple de réalisation, la partie compressible 15 se déforme au niveau de la languette avant 115 et de la languette arrière 105. Le deuxième encart de la montre que, dans le deuxième exemple de réalisation, la partie compressible 15 se déforme selon une élévation positive de la portée longitudinale centrale 19, représentée par une première flèche 1000, programmée par le cintrage de ladite partie compressible 15. Le troisième encart de la montre que, dans le troisième exemple de réalisation, la partie compressible 15 se déforme selon une configuration de compression programmée par une fragilité locale correspondant à la zone d’amorçage 20.
La illustre une mise en œuvre des exemples de réalisation du renfort 5 selon l’invention dans le véhicule automobile 1 montré en . Le véhicule automobile 1 est représenté tel qu’il apparait après un choc arrière longitudinal au renfort 5. On comprend que le renfort 5 selon l’invention renforce le longeron 4 en absorbant une partie des efforts mécaniques dus au choc par une déformation de la partie compressible 15. Le renfort 5 permet un porte-à-faux arrière court par rapport aux solutions de l’art antérieur sans alourdir excessivement le véhicule automobile 1.
En synthèse, l’invention concerne un renfort 5 destiné à être logé dans un longeron 4 de véhicule automobile 1. Le renfort 5 comporte une partie arrière 10 d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation 12 destiné à collaborer avec une portion arrière 9 du longeron 4, une partie avant 11 d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation 13 destiné à collaborer avec une portion avant 8 du longeron 4, une partie compressible 15 permettant de dissiper une énergie mécanique suite à un choc longitudinal du renfort 5, la partie compressible 15 étant située entre la partie arrière 10 et la partie avant 11.
Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits et de nombreux aménagements peuvent être apportés à ces exemples sans sortir du cadre de l’invention. Notamment, les différentes caractéristiques, formes, variantes et modes de réalisation de l’invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres. En particulier toutes les variantes et modes de réalisation décrits précédemment sont combinables entre eux.

Claims (10)

  1. Renfort (5) destiné à être logé dans un longeron (4) de véhicule automobile (1), le renfort (5) comportant :
    - une partie arrière (10) d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation (12) destiné à collaborer avec une portion arrière (9) du longeron (4) ;
    - une partie avant (11) d’élongation longitudinale et comportant des moyens de fixation (13) destiné à collaborer avec une portion avant (8) du longeron (4) ;
    - une partie compressible (15) permettant de dissiper une énergie mécanique suite à un choc longitudinal du renfort (5), la partie compressible (15) étant située entre la partie arrière (10) et la partie avant (11).
  2. Renfort (5) selon la revendication précédente, dans lequel, selon un profil transverse du renfort (5), la partie arrière (10) présente un profil en U, la partie arrière (10) comportant des rabats latéraux arrières (103) situés de part et d’autre d’une portée longitudinale arrière (104), et/ou la partie avant (11) présente un profil en U, la partie avant (11) comportant des rabats latéraux avant (113) situés de part et d’autre d’une portée longitudinale avant (114).
  3. Renfort (5) selon la revendication précédente, dans lequel, selon un profil transverse du renfort (5), la partie compressible (15) est dénuée de rabats latéraux, la partie compressible (15) comportant une portée longitudinale centrale (19) de forme aplatie.
  4. Renfort (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie arrière (10) et la partie avant (11) du renfort (5) sont rapportée l’une sur l’autre et fixées solidairement l’une à l’autre par un élément de fixation (16).
  5. Renfort (5) selon la revendication précédente, dans lequel la partie compressible (15) comporte l’extrémité avant (101) de la partie arrière (10) et l’extrémité arrière (112) de la partie avant (11), l’extrémité arrière (112) et l’extrémité avant (101) formant chacune une languette (105, 115).
  6. Renfort (5) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel la partie arrière (10) et la partie avant (11) du renfort (5) sont issues de matière l’une avec l’autre.
  7. Renfort (5) selon la revendication précédente, dans lequel la partie compressible (15) comporte l’extrémité avant (101) de la partie arrière (10) et l’extrémité arrière (112) de la partie avant (11), la partie compressible (15) étant cintrée relativement à la partie arrière (10) et à la partie avant (11) du renfort (5).
  8. Renfort (5) selon la revendication précédente, dans lequel la partie compressible (15) comporte une zone d’amorçage (20) formée par des amorces de pliure de la partie compressible (15).
  9. Système (3) de renfort mécanique pour véhicule automobile (1), le système (3) de renfort comportant un longeron (4) s’étendant longitudinalement selon un profil en U et un renfort (5) selon l’une quelconque des revendications précédentes, le renfort (5) étant logé dans le longeron (4).
  10. Véhicule automobile (1) comportant :
    - un système (3) de renfort selon la revendication précédente ;
    - un train arrière (2) fixé solidairement au longeron (4) par l’intermédiaire d’une fixation arrière (6) et d’une fixation avant (7), la partie arrière (10) du renfort (5) étant située au niveau de la fixation arrière (6), la partie avant (11) du renfort (5) étant située au niveau de la fixation avant (7), et la partie compressible (15) étant située dans une position intermédiaire entre la fixation arrière (6) et la fixation avant (7) du train arrière (2).
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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FR3061474A1 (fr) 2017-01-05 2018-07-06 Peugeot Citroen Automobiles Sa Structure arriere de vehicule automobile avec renforts pour collisions arriere
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