FR3135689A1 - Pièce de renfort pour une doublure d’aile de véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Une pièce de renfort (PR) équipe un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant, d’une part, un pied avant (PV) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un montant avant (MV) et une partie inférieure (PI1) solidarisée fixement à l’extrémité avant d’un longeron, ces montant avant (MV) et partie supérieure (PS1) comprenant une face interne (FI1) sur laquelle est solidarisée fixement une doublure d’aile (DA), et, d’autre part, un bras supérieur (BS) s’étendant depuis une zone avant du véhicule jusqu’à cette doublure d’aile (DA). Cette pièce de renfort (PR) présente une forme générale similaire à une face interne (FI2) de la doublure d’aile (DA) afin d’être plaquée contre, et solidarisée fixement à, elle pour limiter la déformation de la doublure d’aile (DA) en cas de choc par l’avant subi par le véhicule. Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2
Description
L’invention concerne les véhicules automobiles, et plus précisément les doublures d’aile qui font partie des structures de tels véhicules.
Certains véhicules automobiles comprennent une structure comportant des pieds avant droit et gauche, des montants avant droit et gauche, un berceau avant (avec ses prolonges), des brancards droit et gauche, des bras supérieurs droit et gauche, et des longerons droit et gauche.
Dans une telle structure :
- chaque montant avant encadre la partie supérieure avant d’une porte latérale avant droite ou gauche du,
- chaque longeron encadre la partie inférieure d’au moins une porte latérale avant droite ou gauche, et
- chaque pied avant encadre la partie inférieure avant d’une porte latérale avant, et a une partie supérieure, qui s’étend vers le haut et est solidarisée fixement à un montant avant, et une partie inférieure, qui est solidarisée à une extrémité avant d’un longeron.
Dans certaines des structures décrites ci-avant, les montant avant et partie supérieure de pied avant, droit et gauche, comprennent une face interne sur laquelle est solidarisée fixement une doublure d’aile, droite ou gauche, destinée à renforcer localement l’aile droite ou gauche du côté interne.
Chaque bras supérieur s’étend en remontant depuis une zone avant droite ou gauche de son véhicule (faisant partie d’un brancard) jusqu’au montant avant droit ou gauche et la partie supérieure du pied avant droit ou gauche.
Le berceau avant, les brancards droit et gauche et les bras supérieurs droit et gauche assurent notamment le support d’une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP) de leur véhicule.
Le berceau avant définit une voie d’effort basse. Les brancards droit et gauche définissent une voie d’effort intermédiaire. Les bras supérieurs droit et gauche définissent une voie d’effort haute.
Lorsque le véhicule subit un choc par l’avant à vitesse élevée, par exemple contre un mur rigide ou une barrière, les efforts arrivant par la voie d’effort haute et par au moins une roue se transmettent sur au moins un pied avant. La partie supérieure de ce pied avant est alors chargée de façon importante par le bras supérieur correspondant de la voie d’effort haute, ce qui peut engendrer un effondrement et/ou une déformation du pied avant vers l’intérieur du véhicule et donc vers l’habitacle. Il y a alors une intrusion de la structure dans l’habitacle du véhicule, ce qui peut occasionner des dommages corporels à un passager situé à proximité de cette intrusion. On notera que la situation est aggravée lorsque le choc par l’avant subi par le véhicule est suivant une direction qui a une composante longitudinale et une composante transversale non nulle (on parle alors de choc à faible recouvrement (ou « small overlap »). Par ailleurs, plus le poids du véhicule est élevé, plus la situation est aggravée du fait de l’inertie.
L’invention a donc notamment pour but d’améliorer la situation.
Elle propose notamment à cet effet une pièce de renfort propre à équiper un véhicule automobile comprenant une structure comportant, d’une part, un pied avant ayant une partie supérieure solidarisée fixement à un montant avant et une partie inférieure solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron, ces montant avant et partie supérieure comprenant une face interne sur laquelle est solidarisée fixement une doublure d’aile, et, d’autre part, un bras supérieur s’étendant depuis une zone avant du véhicule jusqu’à cette doublure d’aile.
Cette pièce de renfort se caractérise par le fait qu’elle présente une forme générale similaire à une face interne de la doublure d’aile afin d’être plaquée contre, et solidarisée fixement à, cette face interne pour limiter une déformation de la doublure d’aile en cas de choc par l’avant subi par le véhicule.
Grâce à l’augmentation notable de la raideur conférée par la pièce de renfort, on peut désormais limiter notablement, voire empêcher, l’effondrement de la partie supérieure d’un pied avant, ce qui permet de limiter les intrusions de la structure dans l’habitacle du véhicule et donc de renforcer la sécurité passive.
La pièce de renfort selon l’invention peut comporter d’autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment :
- elle peut être agencée de manière à limiter la déformation de la doublure d’aile en cas de choc par l’avant subi par le véhicule suivant une direction qui a une composante longitudinale et une composante transversale non nulle ;
- sa forme générale est propre à transférer un effort, issu du bras supérieur lors du choc, en partie vers le montant avant et en partie vers la partie inférieure du pied avant ;
- elle peut comprendre un bord arrière propre à longer une zone de la doublure d’aile qui participe à la définition d’une feuillure de porte latérale du véhicule ;
- elle peut comprendre au moins un trou traversant délimité par un bord replié propre à empêcher une génération d’un pli local ;
- elle peut être réalisée en acier ;
- en présence de la dernière option, elle peut avoir une épaisseur comprise entre 0,8 mm et 1,5 mm.
L’invention propose également une doublure d’aile :
- destinée à équiper un véhicule automobile comprenant une structure comportant, d’une part, un pied avant ayant une partie supérieure solidarisée fixement à un montant avant et une partie inférieure solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron, et, d’autre part, un bras supérieur s’étendant depuis une zone avant du véhicule jusqu’aux montant avant et partie supérieure du pied avant,
- et propre à être solidarisée fixement à une face interne du montant avant et de la partie supérieure du pied avant.
Cette doublure d’aile se caractérise par le fait qu’elle comprend une face interne contre laquelle est plaquée, et à laquelle est solidarisée fixement, une pièce de renfort du type de celle présentée ci-avant.
Par exemple, cette doublure d’aile peut être solidarisée fixement par soudage à la face interne du montant avant et de la partie supérieure du pied avant.
L’invention propose également un véhicule automobile comprenant :
- une structure comportant, d’une part, des pieds avant droit et gauche, ayant chacun une partie supérieure solidarisée fixement à un montant avant droit ou gauche et une partie inférieure solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron droit ou gauche, et, d’autre part, des bras supérieurs droit et gauche, s’étendant chacun depuis une zone avant droite ou gauche du véhicule jusqu’au montant avant droit ou gauche et la partie supérieure droite ou gauche du pied avant, et
- deux doublures d’aile droite et gauche du type de celle présentée ci-avant et solidarisées fixement chacune à une face interne du montant avant droit ou gauche et de la partie supérieure du pied avant droit ou gauche.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à l’examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés (obtenus en CAO/DAO (« Conception Assistée par Ordinateur/Dessin Assisté par Ordinateur »)), sur lesquels :
L’invention a notamment pour but de proposer une pièce de renfort PR permettant de limiter la déformation de la doublure d’aile DA associée à un pied avant PV faisant partie d’une structure SV d’un véhicule automobile, en cas de choc par l’avant subi par ce dernier.
Dans ce qui suit, on considère, à titre d’exemple non limitatif, que la pièce de renfort PR est destinée à faire partie d’un véhicule automobile de type voiture. Mais l’invention n’est pas limitée à ce type de véhicule automobile. Elle concerne en effet tout véhicule automobile comprenant une structure comportant des pieds avant droit et gauche encadrant respectivement des parties inférieures avant de portes latérales avant droite et gauche.
Sur les figures 1 à 3 la direction X est la direction longitudinale du véhicule (automobile), laquelle est parallèle aux côtés latéraux (ou longitudinaux) comportant les portes latérales, la direction Y est la direction transversale du véhicule, laquelle est perpendiculaire à la direction longitudinale X, et la direction Z est la direction verticale du véhicule, laquelle est perpendiculaire aux directions longitudinale X et transversale Y.
Dans ce qui précède et ce qui suit la notion « d’avant » est définie par rapport à l’extrémité avant du véhicule, et la notion « d’arrière » est définie par rapport à l’extrémité arrière du véhicule (opposée à l’extrémité avant). Par conséquent, la partie avant d’un élément est (destinée à être) orientée vers l’extrémité avant du véhicule, tandis que la partie arrière de cet élément est (destinée à être) orientée vers l’extrémité arrière du véhicule.
Par ailleurs, dans ce qui précède et ce qui suit la notion « d’interne » est définie par rapport à l’intérieur de l’habitacle ou du compartiment avant du véhicule, et donc désigne un élément orienté vers l’intérieur de l’habitacle ou du compartiment avant et par conséquent opposé à l’extérieur du véhicule.
On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 2, au moins partiellement, une partie gauche d’une partie avant d’un exemple de réalisation d’une structure SV d’un véhicule automobile (ici une voiture), comprenant une pièce de renfort PR selon l’invention.
Cette structure SV comprend notamment des pieds avant PV droit et gauche, des montants avant MV droit et gauche, des bras supérieurs BS droit et gauche, et des longerons LS droit et gauche. Sur les figures 1 et 2 seuls sont éventuellement représentés les pied avant PV gauche, montant avant MV gauche, bras supérieur BS gauche et longerons LS gauche, car la partie avant droite de la structure SV n’est pas visible.
Chaque montant avant MV droit ou gauche est agencé de manière à encadrer la partie supérieure avant d’une porte latérale avant droite ou gauche du véhicule.
Chaque longeron LS droit ou gauche est agencé de manière à encadrer la partie inférieure d’au moins une porte latérale avant droite ou gauche du véhicule.
Chaque pied avant PV droit ou gauche est installé derrière le compartiment avant du véhicule (qui comprend une partie au moins du groupe motopropulseur (ou GMP)) et encadre la partie inférieure avant de la porte latérale avant droite ou gauche. De plus, chaque pied avant PV droit ou gauche a une partie supérieure PS1, qui s’étend vers le haut (sensiblement suivant la direction verticale Z) et est solidarisée fixement au montant avant MV droit ou gauche, et une partie inférieure PI1, qui est solidarisée à l’extrémité avant du longeron LS droit ou gauche.
Chaque montant avant MV droit ou gauche et chaque partie supérieure PS1 de pied avant PV droit ou gauche comprennent une face interne FI1 sur laquelle est solidarisée fixement une doublure d’aile DA droite ou gauche, destinée à renforcer localement l’aile droite ou gauche du côté interne.
Chaque bras supérieur BS droit ou gauche s’étend, dans le compartiment avant du véhicule, en remontant depuis une zone avant droite ou gauche de son véhicule (qui fait partie d’un brancard droit ou gauche de la structure SV, également installé dans le compartiment avant) jusqu’au montant avant MV droit ou gauche et la partie supérieure PS1 du pied avant PV droit ou gauche. Cette zone avant droite ou gauche fait partie d’un brancard droit ou gauche (non représenté) de la structure SV qui est également installé dans le compartiment avant avec le berceau avant (également non représenté). De plus, les bras supérieurs BS droit et gauche définissent une voie d’effort haute dans la structure SV.
Comme illustré sur la , chaque pièce de renfort PR droite ou gauche présente une forme générale qui est similaire à la face interne FI2 de la doublure d’aile DA droite ou gauche associée. Grâce à cette forme générale, chaque pièce de renfort PR peut être plaquée contre, et solidarisée fixement à, la face interne FI2 de la doublure d’aile DA associée pour limiter la déformation de cette dernière (DA) en cas de choc par l’avant subi par le véhicule.
Ainsi, en cas de choc par l’avant la partie supérieure PS1 du pied avant PV est stable de façon robuste grâce à l’augmentation notable des raideurs longitudinale et transversale conférer par la pièce de renfort PR solidarisée à la doublure d’aile DA (elle-même solidarisée fixement à cette partie supérieure PS1 et au montant avant MV). L’invention permet donc de limiter notablement, voire d’empêcher, l’effondrement de la partie supérieure PS1 d’un pied avant PV, ce qui limite les intrusions de la structure SV (et en particulier du pied avant PV) dans l’habitacle du véhicule et donc renforce la sécurité passive.
Par ailleurs, l’invention permet d’éviter d’avoir à redimensionner les doublures d’aile DA et/ou les pieds avant PV lorsqu’un changement de réglementation en matière de sécurité impose un encaissement d’effort plus important dans la zone où est installé un pied avant PV en cas de choc par l’avant subi par le véhicule.
On notera que la pièce de renfort PR peut être agencée (et notamment dimensionnée) de manière à limiter la déformation de la doublure d’aile DA (et donc le recul du pied avant PV dans sa partie supérieure PS1) en cas de choc par l’avant subi par le véhicule suivant une direction qui a une composante longitudinale et une composante transversale non nulle (choc à faible recouvrement (ou small overlap)).
On notera également, comme illustré non limitativement sur la , que la forme générale de chaque pièce de renfort PR peut être propre à transférer un effort initial (flèche f0), qui est issu du bras supérieur BS associé lors du choc, en partie (flèche f1) vers le montant avant MV et en partie (flèche f2) vers la partie inférieure PI1 du pied avant PV. Ainsi, une partie de l’effort initial f0, issu d’un bras supérieur BS et subi par la partie centrale d’une pièce de renfort PR, est transférée (flèche f1) vers le montant avant MV par la partie supérieure PS2 de cette pièce de renfort PR, et une autre partie de cet effort initial f0 est transférée (flèche f2) vers la partie inférieure PI1 du pied avant PV par la partie inférieure PI2 de cette pièce de renfort PR, ce qui permet une répartition générale de l’encaissement de cet effort f0 sur plusieurs éléments structurels très favorable à la stabilité du pied avant PV.
On notera également que chaque pièce de renfort PR peut être réalisée en acier plié et/ou embouti. Dans ce cas, son épaisseur peut, par exemple, être comprise entre 0,8 mm et 1,5 mm selon les besoins. A titre d’exemple illustratif, cette épaisseur peut être égale à 1 mm. Mais en variante chaque pièce de renfort PR pourrait être réalisée en aluminium forgé ou profilé, ou bien en matière plastique ou composite à forte rigidité (et éventuellement avec au moins une nervure de rigidification).
On notera également que chaque doublure d’aile DA peut être solidarisée fixement par soudage à la face interne FI1 des montant avant MV et partie supérieure PS1 associés.
On notera également que chaque pièce de renfort PR peut être solidarisée fixement par soudage à la face interne FI2 de la doublure d’aile DA associée. Cette solidarisation fixe peut se faire avant que la doublure d’aile DA ait été solidarisée fixement à la face interne FI1 des montant avant MV et partie supérieure PS1 associés, ou bien après que la doublure d’aile DA ait été solidarisée fixement à la face interne FI1 des montant avant MV et partie supérieure PS1 associés.
Par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, chaque pièce de renfort PR peut comprendre un bord arrière BR qui est propre à longer une zone ZD de la doublure d’aile DA qui participe à la définition de la feuillure d’une porte latérale du véhicule. Cela permet notamment de renforcer la raideur de la doublure d’aile DA suivant au moins les directions longitudinale X et verticale Z. En fait, plus la pièce de renfort PR recouvre la face interne FI2 de la doublure d’aile DA associée, plus son action est efficace.
Egalement par exemple, et comme illustré non limitativement sur les figures 2 et 3, chaque pièce de renfort PR peut comprendre au moins un trou traversant TT qui est délimité par un bord replié (ou « tombé ») BT propre à empêcher la génération d’un pli local. Un tel trou traversant TT peut être destiné à laisser passer un élément, comme par exemple un faisceau électrique, et/ou à réduire la masse de sa pièce de renfort PR.
Claims (10)
- Pièce de renfort (PR) propre à équiper un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant i) un pied avant (PV) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un montant avant (MV) et une partie inférieure (PI1) solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron (LS), lesdits montant avant (MV) et partie supérieure (PS1) comprenant une face interne (FI1) sur laquelle est solidarisée fixement une doublure d’aile (DA), et ii) un bras supérieur (BS) s’étendant depuis une zone avant dudit véhicule jusqu’à ladite doublure d’aile (DA), caractérisée en ce qu’elle présente une forme générale similaire à une face interne (FI2) de ladite doublure d’aile (DA) afin d’être plaquée contre, et solidarisée fixement à, ladite face interne (FI2) pour limiter une déformation de ladite doublure d’aile (DA) en cas de choc par l’avant subi par ledit véhicule.
- Pièce de renfort selon la revendication 1, caractérisée en ce qu’elle est dimensionnée de manière à limiter ladite déformation de la doublure d’aile (DA) en cas de choc par l’avant subi par ledit véhicule suivant une direction ayant une composante longitudinale et une composante transversale non nulle.
- Pièce de renfort selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que ladite forme générale est propre à transférer un effort issu dudit bras supérieur (BS) lors dudit choc en partie vers ledit montant avant (MV) et en partie vers ladite partie inférieure (PI1).
- Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu’elle comprend un bord arrière (BR) propre à longer une zone (ZD) de ladite doublure d’aile (DA) participant à la définition d’une feuillure de porte latérale dudit véhicule.
- Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu’elle comprend au moins un trou traversant (TT) délimité par un bord replié (BT) propre à empêcher une génération d’un pli local.
- Pièce de renfort selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu’elle est réalisée en acier.
- Pièce de renfort selon la revendication 6, caractérisée en ce qu’elle a une épaisseur comprise entre 0,8 mm et 1,5 mm.
- Doublure d’aile (DA) pour un véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant i) un pied avant (PV) ayant une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un montant avant (MV) et une partie inférieure (PI1) solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron (LS), et ii) un bras supérieur (BS) s’étendant depuis une zone avant dudit véhicule jusqu’auxdits montant avant (MV) et partie supérieure (PS1), ladite doublure d’aile (DA) étant propre à être solidarisée fixement à une face interne (FI1) desdits montant avant (MV) et partie supérieure (PS1), caractérisée en ce qu’elle comprend une face interne (FI2) contre laquelle est plaquée, et à laquelle est solidarisée fixement, une pièce de renfort (PR) selon l’une des revendications précédentes.
- Doublure d’aile selon la revendication 8, caractérisée en ce qu’elle est solidarisée fixement par soudage à ladite face interne (FI1) des montant avant (MV) et partie supérieure (PS1).
- Véhicule automobile comprenant une structure (SV) comportant i) des pieds avant (PV) droit et gauche, ayant chacun une partie supérieure (PS1) solidarisée fixement à un montant avant (MV) droit ou gauche et une partie inférieure (PI1) solidarisée fixement à une extrémité avant d’un longeron (LS) droit ou gauche, et ii) des bras supérieurs (BS) droit et gauche, s’étendant chacun depuis une zone avant droite ou gauche dudit véhicule jusqu’auxdits montant avant (MV) et partie supérieure (PS1), caractérisé en ce qu’il comprend en outre deux doublures d’aile (DA) droite et gauche selon la revendication 8 ou 9, solidarisées fixement chacune à une face interne (FI1) dudit montant avant (MV) droit ou gauche et de ladite partie supérieure (PS1) du pied avant (PV) droit ou gauche.
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2022
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