FR3110517A1 - Véhicule automobile avec faisceau électrique intégré dans un bas de caisse - Google Patents
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Abstract
VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC FAISCEAU ÉLECTRIQUE INTÉGRÉ DANS UN BAS DE CAISSE Structure de carrosserie (3) de véhicule automobile comprenant, à au moins un côté latéral : une poutre de bas de caisse formée par au moins un longeron interne (13) et un longeron externe, et au moins un faisceau électrique (15) s’étendant le long du longeron interne (13) ; le longeron interne (13) présentant une rainure longitudinale (17) recevant l’au moins un faisceau électrique (15). (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 2)
Description
L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement à la structure d’un véhicule automobile.
Un véhicule automobile présente, de manière connue, un plancher et deux poutres de bas de caisse de part et d’autre, latéralement, au plancher. Chaque poutre de bas de caisse est formée par un longeron interne et un longeron externe. Aussi, les traverses d’assise contactent les longerons internes à une hauteur intermédiaire, laissant de la place pour un faisceau électrique qui s’étendrait le long du longeron. Par ailleurs, en cas de choc poteau (où le véhicule est propulsé latéralement à 32 km/h contre un poteau étroit et rigide, avec un léger décalage angulaire par rapport à la perpendiculaire à la direction dans laquelle le véhicule est propulsé), la poutre de bas de caisse, en fonction de son niveau de renforcement, peut se déformer de manière importante, et accessoirement, endommager le faisceau électrique.
Le document de brevet publié FR 3 076 509 A1 divulgue un dispositif d’attache et de guidage de faisceaux électriques pour un véhicule automobile. Ce dispositif est adapté pour être installé entre une face supérieure du longeron interne de bas de caisse et une garniture de seuil de porte du véhicule. Le dispositif comprend un corps principal allongé avec deux goulottes longitudinales interne et externe, chaque goulotte étant adaptée pour accueillir un faisceau électrique. Ce dispositif permet de loger de manière sûre et cachée un ou plusieurs faisceaux électriques et/ou tuyaux, mais ne procure aucun renforcement du longeron en question.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif de procurer une meilleure protection aux chocs latéraux et de diminuer les risques de détérioration du ou des faisceaux, notamment électriques, lors des chocs latéraux.
L’invention a pour objet une structure de carrosserie de véhicule automobile comprenant, à au moins un côté latéral : une poutre de bas de caisse formée par au moins un longeron interne et un longeron externe, et au moins un faisceau électrique s’étendant le long du longeron interne ; remarquable en ce que le longeron interne présente une rainure longitudinale recevant l’au moins un faisceau électrique.
Avantageusement, la rainure est formée dans un volume intérieur de la poutre de bas de caisse.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne présente une section transversale en forme de U couché avec une âme orientée verticalement et une aile inférieure orientée horizontalement et une aile supérieure orientée horizontalement, la rainure longitudinale étant formée dans l’âme. Les notions de verticalité et d’horizontalité sont à comprendre avec une tolérance de ±20°, préférentiellement ±15°.
Selon un mode avantageux de l’invention, la rainure longitudinale est située sur une moitié supérieure de l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne présente une hauteur totale, ladite structure comprenant au moins une traverse de siège avant avec une extrémité en contact avec ladite âme sur au moins 50% de ladite hauteur totale.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’extrémité de l’au moins une traverse de siège avant s’étend verticalement sur au moins 80% de la hauteur totale de l’âme de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’extrémité de l’au moins une traverse de siège avant contacte l’aile supérieure de la section transversale en forme de U couché du longeron interne.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne présente une longueur totale, la rainure longitudinale s’étendant sur au moins 80% de ladite longueur totale.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne est un embouti, la rainure longitudinale étant formée par emboutissage directement dans l’embouti.
Selon un mode avantageux de l’invention, le longeron interne est un embouti avec une découpe longitudinale, la rainure longitudinale étant formée par hydroformage ou emboutissage d’un flan de tôle fixé dans ladite découpe.
L’invention a également pour objet un longeron interne pour bas de caisse de véhicule automobile, constitué d’un embouti formant un profilé de section transversale en forme de U couché avec une âme et deux ailes ; remarquable en ce qu’une rainure longitudinale est formée sur l’âme, sur au moins 80% d’une longueur totale de l’embouti.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’améliorer le renforcement du longeron interne tout en formant un logement de protection pour le ou les faisceaux électriques. L’intégration des faisceaux électriques au niveau du longeron interne permet d’éviter la présence des faisceaux au niveau du plancher du véhicule, et plus particulièrement au-dessus des traverses de siège, le long des poutres de bas de caisse. Cela permet aux extrémités desdites traverses de contacter le longeron interne correspondant sur une plus grande hauteur, et ainsi de limiter l’introduction, lors d’un choc latéral poteau, dudit poteau dans le véhicule. En cas de choc, les faisceaux électriques ont également moins de risques d’être endommagés. La présence d’une rainure dans le longeron interne de la poutre de bas de caisse permet, en outre, d’améliorer le moment quadratique du longeron de plus de 30%, donc d’améliorer la stabilité du longeron lors d’un choc latéral poteau. L’utilisation de l’hydroformage pour réaliser la rainure permet à celle-ci d’acquérir une géométrie arrondie plus résistante aux chocs et de présenter un diamètre supérieur aux rainures réalisées par emboutissage. Ainsi, la rainure peut accueillir des faisceaux électriques de diamètres supérieurs, tels que des faisceaux pour des batteries de traction de véhicule. La réalisation d’un longeron avec une rainure fabriquée séparément puis fixée audit longeron permet l’introduction de différentes épaisseurs entre le longeron et la rainure. Ces différences d’épaisseurs permettent d’améliorer la résistance aux chocs, et d’envisager la réalisation de différents modèles de rainures suivant les besoins, qui nécessiteraient seulement d’être soudés dans une même conception de longeron interne. Cela permettrait une plus grande modularité de l’invention selon les besoins. Enfin, l’invention est facile à réaliser, avec des techniques et des matériaux connus de l’homme du métier. L’invention prend peu de temps à mettre en place, et elle est peu coûteuse.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins.
Description détaillée
Les exemples décrits ci-après sont donnés à titre indicatif, mais d’autres applications ou modes de réalisation de l’invention non-décrits peuvent être envisagés.
La figure 1 montre une vue en perspective d’une structure de véhicule automobile selon l’invention, la figure 2 montre une vue agrandie de la structure de la figure 1. Les figures 1 et 2 seront décrites ensemble.
La structure de carrosserie 3 du véhicule automobile 1 comprend deux côtés latéraux 5 et un plancher 7. À chacun des côté latéraux 5 se trouve une poutre de bas de caisse 9 formée par au moins un longeron externe 11 et un longeron interne 13. Le longeron interne 13 présente une section transversale en forme de U couché, avec une âme 13A et deux ailes supérieure 13B et inférieure 13C, chacune des ailes (13B, 13C) étant orientée horizontalement, du moins dans une tolérance de ±20°, préférentiellement ±15°. Il est également prévu que le véhicule automobile 1 comprenne un faisceau électrique 15 qui permet, par exemple, la réalisation des connections électriques entre des batteries (non visibles sur ces figures) et différents composants constitutifs du véhicule 1. Le faisceau électrique 15 est disposé dans une rainure longitudinale 17 prévue à cet effet, formée dans l’âme 13A du longeron interne 13. La rainure longitudinale 17 est avantageusement située sur une moitié supérieure 13A.1 de l’âme 13A de la section transversale en forme de U couché du longeron interne 13. La rainure longitudinale 17 est préférentiellement formée dans un volume intérieur de la poutre de bas de caisse 9.
Sur ces figures, la structure de carrosserie 3 comprend également au moins une traverse de siège avant 19. Préférentiellement, la structure 3 comprend deux traverses de siège avant 19. Chaque traverse 19 comprend une extrémité 19A en contact avec l’âme 13A du longeron interne 13 correspondant. L’âme 13A du longeron interne 13 présente une hauteur totale H, la ou les traverses de siège avant 19 étant en contact avec l’âme 13A du longeron interne 13 sur au moins 50% de la hauteur totale H. Préférentiellement, l’extrémité 19A de la traverse de siège avant 19 s’étend verticalement sur au moins 80% de la hauteur totale H de l’âme 13A du longeron interne 13. Plus préférentiellement, l’extrémité 19A de la traverse de siège avant 19 contacte l’aile supérieure 13B du longeron interne 13, par au moins une languette supérieure 19B. Ainsi, le faisceau électrique 15 est inséré dans la rainure longitudinale 17, ce qui permet aux traverses de siège avant 19 d’être en contact avec le longeron interne 13, donc d’améliorer la résistance de la structure de carrosserie 3, et plus particulièrement, du longeron interne 13 lors d’un choc latéral poteau. Avantageusement, le longeron interne 13 présente une longueur totale L, la rainure longitudinale 17 s’étendant sur au moins 80% de la longueur totale L.
Les figures 3, 4 et 5 sont des coupes transversales de la poutre de bas de caisse, suivant différentes alternatives de réalisation de l’invention. Les éléments identiques ou similaires présentent une numérotation identique, les variations entre les alternatives étant soit introduites par des primes ou secondes quand les variations concernent des éléments déjà connus, soit par des nouveaux numéros ou lettres pour les éléments additionnels. Les caractéristiques décrites aux figures 1 et 2 sont valables pour l’ensemble des alternatives.
La figure 3 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse montrée à la figure 2.
Plus précisément sur cette figure, la poutre de bas de caisse 9 comprend les longerons externe 11 et interne 13. Le longeron interne 13 est un embouti qui comprend la rainure longitudinale 17 formée par emboutissage directement dans ledit embouti. La section de la rainure 17, du fait de sa réalisation par emboutissage, présente des parois 17A droites. Cette section de la rainure 17 a préférentiellement une profondeur p comprise entre 30mm et 40mm et une hauteur h comprise entre 40mm et 50mm. Le moment quadratique du longeron interne 13, grâce à la présence de la rainure 17, est augmenté de plus de 30%, améliorant ainsi la résistance du longeron 13 lors d’un choc frontal.
La figure 4 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse suivant une première alternative de réalisation de l’invention.
Dans ce cas, le longeron interne 13 est un embouti dont la rainure 17’ est réalisée par hydroformage. La rainure 17’ ainsi obtenue présente des parois 17’A arrondies. Ainsi, la rainure 17’ présente un rayon r compris entre 40 et 50mm. Cette alternative de réalisation de l’invention est préférée dans le cas d’un véhicule électrique. En effet, dans ce cas, les faisceaux électrique 15 présentent un diamètre moyen plus grand car ils permettent notamment de faire le lien avec des batteries de traction (non représentées sur ces figures) du véhicule. De plus, la rainure 17’ de cette alternative présente la géométrie la plus résistante.
La figure 5 est une coupe transversale de la poutre de bas de caisse, suivant une deuxième alternative de réalisation de l’invention.
Sur cette figure, le longeron interne 13 est un embouti comprenant une découpe longitudinale 21. Un flan de tôle 23 forme la rainure 17’’ et est alors fixé à la découpe 21 du longeron interne 13, ce flan de tôle 23 étant mis en forme par hydroformage ou par emboutissage. Avantageusement, la fixation entre le flan de tôle 23 et le longeron interne 13 est réalisée par soudage. Cette alternative permet de faire facilement varier l’épaisseur du flan de tôle 23 utilisé pour former la rainure 17’’, par rapport à l’épaisseur du longeron interne 13. Il peut ainsi être adapté selon le modèle de véhicule ou selon les besoins, sans avoir besoin de reconfigurer l’intégralité du longeron interne 13.
De manière générale, les longerons (11, 13) sont réalisés dans des matériaux métalliques, tels que l’acier, et ont une épaisseur comprise entre 1mm et 2mm.
Claims (10)
- Structure de carrosserie (3) de véhicule automobile (1) comprenant, à au moins un côté latéral (5) :
- une poutre de bas de caisse (9) formée par au moins un longeron interne (13) et un longeron externe (11), et
- au moins un faisceau électrique (15) s’étendant le long du longeron interne (13) ;
caractérisée en ce que
le longeron interne (13) présente une rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) recevant l’au moins un faisceau électrique (15). - Structure de carrosserie (3) selon la revendication 1, caractérisée en ce que le longeron interne (13) présente une section transversale en forme de U couché avec une âme (13A) orientée verticalement et une aile inférieure (13C) orientée horizontalement et une aile supérieure (13B) orientée horizontalement, la rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) étant formée dans l’âme (13A).
- Structure de carrosserie (3) selon la revendication 2, caractérisée en ce que la rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) est située sur une moitié supérieure (13A.1) de l’âme (13A) de la section transversale en forme de U couché du longeron interne (13).
- Structure de carrosserie (3) selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisée en ce que l’âme (13A) de la section transversale en forme de U couché du longeron interne (13) présente une hauteur totale (H), ladite structure (3) comprenant au moins une traverse de siège avant (19) avec une extrémité (19A) en contact avec ladite âme (13A) sur au moins 50% de ladite hauteur totale (H).
- Structure de carrosserie (3) selon la revendication 4, caractérisée en ce que l’extrémité (19A) de l’au moins une traverse de siège avant (19) s’étend verticalement sur au moins 80% de la hauteur totale (H) de l’âme (13A) de la section transversale en forme de U couché du longeron interne (13).
- Structure de carrosserie (3) selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisée en ce que l’extrémité (19A) de l’au moins une traverse de siège avant (19) contacte l’aile supérieure (13B) de la section transversale en forme de U couché du longeron interne (13).
- Structure de carrosserie (3) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le longeron interne (13) présente une longueur totale (L), la rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) s’étendant sur au moins 80% de ladite longueur totale (L).
- Structure de carrosserie (3) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le longeron interne (13) est un embouti, la rainure longitudinale (17, 17’’) étant formée par emboutissage directement dans l’embouti.
- Structure de carrosserie (3) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le longeron interne (13) est un embouti avec une découpe longitudinale (21), la rainure longitudinale (17’’) étant formée par hydroformage ou emboutissage d’un flan de tôle (23) fixé dans ladite découpe (21).
- Longeron interne (13) pour bas de caisse de véhicule automobile (1), constitué d’un embouti formant un profilé de section transversale en forme de U couché avec une âme (13A) et deux ailes (13B, 13C) ;
caractérisé en ce que
une rainure longitudinale (17, 17’, 17’’) est formée sur l’âme (13A) sur au moins 80% d’une longueur totale (L) de l’embouti.
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