FR3094326A1

FR3094326A1 - Structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant des platines de renfort fixées sur les longeronnets avant

Info

Publication number: FR3094326A1
Application number: FR1903251A
Authority: FR
Inventors: Romain Grosset; Arnaud Cornefert; Alexandre Sevrin
Original assignee: PSA Automobiles SA
Current assignee: Stellantis Auto Sas Fr
Priority date: 2019-03-28
Filing date: 2019-03-28
Publication date: 2020-10-02
Anticipated expiration: 2039-03-28
Also published as: FR3094326B1

Abstract

Structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant des platines de renfort fixées sur les longeronnets avant La présente invention concerne une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant deux longeronnets avant (16) s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle, chaque dit longeronnet avant (16) comprenant un tronçon avant coudé (161) situé juste en amont d’un passage de roue arrière et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière dudit tronçon avant (161) en longeant ledit passage de roue ; caractérisée en ce qu’elle comporte deux platines métalliques de renfort (40) fixées chacune par des points de soudure sur la face interne de la paroi latérale intérieure (161A) d’un dit tronçon avant coudé (161) correspondant. Figure de l’abrégé: Figure 3

Description

Structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant des platines de renfort fixées sur les longeronnets avant

La présente invention concerne d’une manière générale la structure arrière de caisse d’un véhicule automobile.

Elle vise en particulier les longeronnets avant s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle.

illustre une vue de dessous d’une partie latérale d’une structure arrière de caisse, conforme à celle divulguée dans la demande de brevet française FR 2 943 610 A1.

Cette portion latérale de structure comprend un longeron intérieur arrière 2 s'étendant sous la zone arrière de l’habitacle et étant prolongé vers l’arrière par un longeron complémentaire ou auxiliaire 3, 4 destiné à soutenir le plancher de charge ainsi que la traverse de pare-chocs et couramment désigné sous le terme longeronnet.

Un tel longeronnet est constitué généralement en deux parties, à savoir, un longeronnet avant 3 comprenant un tronçon avant coudé situé juste en amont d’un passage de roue arrière 5 et longeant ensuite longitudinalement ce passage de roue, et un longeronnet arrière 4 prolongeant ce longeronnet avant jusqu’à la traverse de pare-chocs non représentée sur cette figure.

Le plancher d'assise 6 est relié au plancher avant (non visible sur la figure) par une planche à talon 7 sensiblement verticale et s'étendant sur toute la largeur de l'habitacle du véhicule, au niveau de la jonction entre le longeron intérieur arrière 2 et le longeronnet avant 3.

Tel qu’illustré sur cette figure 1, une pièce de jonction 8 assure la liaison entre le longeron intérieur arrière 2, l’extrémité avant du longeronnet avant 3 et le rebord supérieur arrière 7A de la planche à talon 7 de sorte à former une entretoise améliorant la résistance mécanique aux chocs de cette partie arrière de la structure de caisse.

Cette pièce de jonction permet à la zone de liaison entre l’extrémité arrière du longeron intérieur et l’extrémité avant du longeronnet avant de mieux résister aux efforts qu'elle subit en cas de choc arrière.

Toutefois dans une telle configuration et en cas de choc arrière à grande vitesse, les efforts subis par le longeronnet avant entrainent un froissement important voire une déchirure de sa portion coudée qui remonte dans l’habitacle en entrainant avec elle les sièges du deuxième rang, ce qui augmente les risques de blessures des passagers occupant ces sièges.

La présente invention vise donc à améliorer la situation.

Elle propose à cet effet une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant deux longeronnets avant s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle, chaque dit longeronnet avant comprenant un tronçon avant coudé situé juste en amont d’un passage de roue arrière et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière dudit tronçon avant en longeant ledit passage de roue ; caractérisée en ce qu’elle comporte deux platines métalliques de renfort fixées chacune par des points de soudure sur la face interne de la paroi latérale intérieure d’un dit tronçon avant coudé correspondant.

La présence de ces platines fixées sur les tronçons avant coudés des longeronnets avant permet de renforcer leur résistance mécanique aux efforts subis en cas en choc arrière à grande vitesse, de sorte à éviter leur froissement ou déchirure entrainant leur remontée dans l’habitacle.

Cette solution permet ainsi d’assurer la sécurité des passagers assis sur les sièges du deuxième rang sans augmenter de manière sensible la masse totale de la structure arrière de caisse, voire même en la diminuant (l’épaisseur de la tôle formant les longeronnets avant pouvant en effet être réduite d’un ou plusieurs dixièmes de millimètre).

Selon des caractéristiques préférées de ladite structure arrière de caisse selon l’invention, prises seules ou en combinaison :

chaque dite platine de renfort comporte au moins une nervure longitudinale s’étendant sur l’ensemble de sa longueur ;
chaque dite platine de renfort comporte une pluralité de nervures verticales s’étendant entre la au moins dite nervure longitudinale et l’un de ses bords supérieur ou inférieur ;
lesdites nervures verticales sont régulièrement espacées longitudinalement deux à deux d’une distance prédéterminée permettant la réalisation d’au moins un point de soudure électrique ;
la ou lesdites nervures sont réalisées par emboutissage à froid ;
la ou lesdites nervures présentent des sections constantes sensiblement en forme de demi-cercle ;
chaque dite platine de renfort est réalisée à partir d’une tôle d’acier double-phase ;
chaque dite platine de renfort présente une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm ;
chaque dite platine de renfort comporte au moins une patte saillant transversalement de son plan moyen et comprenant un orifice de réception sur lequel est encliquetée une agrafe de guidage pour un ou plusieurs câbles ou tuyaux ; et/ou
chaque dite patte s’étend selon un plan sensiblement horizontal.

L’exposé de l’invention sera maintenant poursuivi par la description détaillée d’un exemple de réalisation, donnée ci-après à titre illustratif mais non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :

représente une vue de dessous, en perspective, d’une partie latérale d’une structure arrière de caisse de véhicule automobile selon l’invention intégrant une pièce de jonction assurant la liaison entre le longeronnet avant, le longeron intérieur et la planche à talon ;

est une vue agrandie du tronçon avant coudé d’un longeronnet avant sur laquelle est fixée une platine de renfort ; et

représente une vue en perspective d’une platine de renfort.

Description détaillée

On définit sur les figures un repère orthogonal XYZ comprenant trois axes perpendiculaires deux à deux, à savoir :

un axe X, définissant une direction longitudinale, parallèle à l’axe longitudinal du véhicule,
un axe Y, définissant une direction transversale, horizontale, qui avec l'axe X définit un plan XY horizontal, et
un axe Z, définissant une direction verticale, perpendiculaire au plan XY horizontal.

La figure 2 représente une vue partielle de dessous d'une structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant un cadre de châssis 10 supportant le plancher de charge 11 délimitant en partie basse le compartiment à bagages et le plancher d'assise 12 portant les sièges de la deuxième rangée de arrière (également nommés « sièges de rang 2 »).

Dans la description qui va suivre et par convention, les termes « avant » et « arrière » seront utilisés pour définir la position relative d'un élément par rapport à un autre selon la direction générale de déplacement du véhicule.

Les termes « externe » et « interne » seront quant à eux utilisés pour définir la position relative d'un élément par référence à l'axe longitudinal du véhicule. L’élément le plus proche de cet axe sera ainsi qualifié d’interne par opposition à l’autre élément plus éloigné de ce même axe qui sera quant à lui qualifié d’externe.

Ce cadre de châssis 10 est constitué de manière classique par l'assemblage de pièces longitudinales et transversales en tôle pliée et assemblées les unes aux autres par soudure électrique.

Les pièces longitudinales comprennent notamment deux longerons intérieurs s'étendant de part et d'autre du plancher d’assise 12 et du plancher avant 13, ainsi que deux longeronnets s'étendant de part et d'autre de la partie arrière du plancher et notamment au niveau du plancher de charge 11 (seuls le longeron intérieur et le longeronnet situés du côté gauche du véhicule étant visibles sur la figure 2, ceux situés du côté droit leur étant symétriquement identiques).

Chaque longeron intérieur comprend trois parties, à savoir un longeron intérieur arrière 14, un longeron intérieur central 15, et un longeron intérieur avant (non visible sur les figures) s’étendant successivement dans le prolongement les uns des autres.

Chaque longeronnet comprend quant à lui deux parties, à savoir :

un longeronnet avant 16 comprenant un tronçon avant coudé 161 situé juste en amont du passage de roue 17 et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière 162 s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière de ce tronçon avant 161 en longeant ce passage de roue 17 ; et
et un longeronnet arrière (non visible sur les figures) prolongeant longitudinalement ce longeronnet avant 16 jusqu’à la traverse de pare-chocs (également non visible).

Les pièces transversales comprennent une traverse d’assise (ou arrière) 18 s'étendant entre les tronçons avant coudés 161 des deux longeronnets avant 16 au niveau de la frontière entre le plancher de charge 11 et le plancher d’assise 12. La jonction entre cette traverse d’assise 18 et les tronçons avant coudés 161 est assurée par deux embouts de traverse d’assise 19 (seul celui de gauche étant visible sur la figure 2).

Les pièces transversales comportent également une planche à talon 20 s’étendant entre les longerons intérieurs arrière 14 et faisant la jonction entre le plancher avant 13 et le plancher d’assise 12 situé à un niveau plus élevé que ce plancher avant 13.

Le plancher d'assise 12 comprend une partie principale centrale 121 formant une pente inclinée vers le bas en direction de l'arrière du véhicule, de sorte à éviter le phénomène de « sous-marinage » des passagers arrière en cas de choc avant.

Les parties latérales 122 de ce plancher d'assise 12 forment un dénivelé, à partir de cette partie centrale 121 jusqu'aux longerons intérieurs arrière 14 qu’elles rejoignent, de sorte à faciliter l’accès aux places arrière.

La planche à talon 20 comporte une paroi principale 21 sensiblement verticale s'étendant entre le plancher avant 13 et le plancher d'assise 12, un rebord inférieur avant 22 fixé par des points de soudure électrique à la portion d’extrémité arrière du plancher avant 13, ainsi qu’un rebord supérieur arrière 23 fixé par des points de soudure électrique à la portion d’extrémité avant du plancher d’assise 12.

De manière à suivre le profil de cette portion d’extrémité avant du plancher d’assise 12, le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20 comprend :

un tronçon central 231 sensiblement horizontal, courant le long de la portion d’extrémité avant de la partie principale centrale 121 ; et
deux tronçons latéraux 232 s’inclinant vers le bas, et courant le long des portions d’extrémité avant des parties latérales 122.

La structure arrière de caisse comprend également deux pièces de jonction 30 assurant chacune la liaison entre un longeron intérieur arrière 14, l’extrémité avant d’un longeronnet avant 16, et le rebord supérieur arrière 23 de la planche à talon 20, de sorte à constituer une entretoise apte à absorber une partie de l’énergie cinétique transmise à la structure arrière de caisse en cas de choc arrière ou latéral.

Selon l’invention et tel qu’illustré sur la figure 3, une platine métallique de renfort 40 est fixée par une pluralité de points de soudure électrique sur la face interne de la paroi latérale intérieure 161A du tronçon avant coudé 161 de chaque longeronnet avant 16, de sorte à améliorer la tenue mécanique de ces tronçons avant coudés 161 en cas de choc arrière à grande vitesse.

Symétriquement identiques l’une de l’autre, les deux platines de renfort 40 s’étendent chacune longitudinalement entre un embout de traverse d’assise 19 et une pièce de jonction 30 correspondants.

De forme sensiblement rectangulaire, chaque platine 40 est réalisée par pliage et emboutissage à froid à partir d’une tôle d’acier à haute résistance mécanique (de préférence en acier double-phase de nuance DP780) préalablement découpée et présentant une épaisseur avantageusement comprise entre 1,3 et 2 mm.

Sa longueur est de préférence comprise entre 200 et 300 mm, et sa hauteur entre 40 et 90 mm.

Afin de renforcer encore la tenue mécanique aux efforts longitudinaux des tronçons avant coudés 161 des longeronnets avant 16 et tel que cela est bien visible sur les figures 3 et 4, chaque platine 40 comprend une nervure longitudinale 41 s’étendant sur l’ensemble de sa longueur.

Afin de permettre le passage de la cataphorèse de sorte à mieux protéger les protéger de la corrosion, chacune des platines 40 comporte également dans sa partie centrale supérieure trois nervures verticales 42 s’étendant entre la nervure longitudinale et son bord supérieur, en étant régulièrement espacées longitudinalement deux à deux d’une distance prédéterminée permettant la réalisation d’au moins un point de soudure électrique.

Réalisées par emboutissage à froid, ces nervures longitudinale 41 et verticales 42 présentent des sections constantes sensiblement en forme de demi-cercle, dont le diamètre est avantageusement compris entre 6 et 16 mm.

Chaque platine 40 comporte également deux pattes de forme rectangulaire 43 saillant transversalement de son plan moyen depuis chacune de ses parties latérales supérieures situées de part et d’autre des nervures verticales 42.

Obtenues par découpe et pliage, chacune des pattes 43 s’étend suivant un plan sensiblement horizontal et comprend un orifice oblong 44 (voir figure 4) sur lequel est encliquetée une agrafe de guidage respective 45 pour au moins un câble ou tuyau (comme par exemple et tel qu’illustré sur la figure 3, deux tuyaux flexibles 46 du circuit de freinage arrière).

Ces pattes 43 permettent également de faciliter les opérations de soudage de la platine 40 en formant des butées de pré-positionnement permettant de la caler durant la réalisation des points de soudage électrique.

Selon des variantes de réalisation non représentées, le nombre et/ou la largeur des nervures longitudinale et/ou verticales peut différer.

Ces dernières peuvent également présenter des sections de forme différente, par exemple triangulaire ou rectangulaire.

Selon d’autres variantes de réalisation non représentées, les nervures verticales peuvent s’étendre entre la nervure longitudinale et le bord inférieur de chaque platine.

D’une manière générale, on rappelle que la présente invention ne se limite pas aux formes de réalisation décrites et représentées, mais englobe toute variante d’exécution à la portée de l’homme du métier.

Claims

Structure arrière de caisse de véhicule automobile comportant deux longeronnets avant (16) s’étendant chacun entre un longeronnet arrière le prolongeant longitudinalement vers l’arrière et un longeron intérieur arrière (14) s’étendant sous la zone arrière de l’habitacle, chaque dit longeronnet avant (16) comprenant un tronçon avant coudé (161) situé juste en amont d’un passage de roue arrière (10) et s’incurvant, d’avant en arrière, du côté interne et vers le haut, ainsi qu’un tronçon arrière (162) s’étendant dans le prolongement longitudinal arrière dudit tronçon avant (161) en longeant ledit passage de roue (10) ; caractérisée en ce qu’elle comporte deux platines métalliques de renfort (40) fixées chacune par des points de soudure sur la face interne de la paroi latérale intérieure (161A) d’un dit tronçon avant coudé (161) correspondant.
Structure arrière de caisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que chaque dite platine de renfort (40) comporte au moins une nervure longitudinale (41) s’étendant sur l’ensemble de sa longueur.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que chaque dite platine de renfort (40) comporte une pluralité de nervures verticales (42) s’étendant entre la au moins dite nervure longitudinale (41) et l’un de ses bords supérieur ou inférieur.
Structure arrière de caisse selon la revendication 3, caractérisée en ce que lesdites nervures verticales (42) sont régulièrement espacées longitudinalement deux à deux d’une distance prédéterminée permettant la réalisation d’au moins un point de soudure électrique.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 2 à 4, caractérisée en ce que la ou lesdites nervures (41, 42) sont réalisées par emboutissage à froid.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 2 à 5, caractérisée en ce que la ou lesdites nervures (41, 42) présentent des sections constantes sensiblement en forme de demi-cercle.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que chaque dite platine de renfort (40) est réalisée à partir d’une tôle d’acier double-phase.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que chaque dite platine de renfort (40) présente une épaisseur comprise entre 1,3 et 2 mm.
Structure arrière de caisse selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que chaque dite platine de renfort (40) comporte au moins une patte (43) saillant transversalement de son plan moyen et comprenant un orifice de réception (44) sur lequel est encliquetée une agrafe de guidage (45) pour un ou plusieurs câbles ou tuyaux (46).
Structure arrière de caisse selon la revendication 9, caractérisée en ce que chaque dite patte (43) s’étend selon un plan sensiblement horizontal.