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WO2025046177A1 - Structure de véhicule automobile avec troisième voie renforcée - Google Patents

Structure de véhicule automobile avec troisième voie renforcée Download PDF

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Publication number
WO2025046177A1
WO2025046177A1 PCT/FR2024/050908 FR2024050908W WO2025046177A1 WO 2025046177 A1 WO2025046177 A1 WO 2025046177A1 FR 2024050908 W FR2024050908 W FR 2024050908W WO 2025046177 A1 WO2025046177 A1 WO 2025046177A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
fixing
vertical support
reinforcement
arm
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
PCT/FR2024/050908
Other languages
English (en)
Inventor
Manaf KARKAR
Badreddine Salhi
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Stellantis Auto SAS
Original Assignee
Stellantis Auto SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Stellantis Auto SAS filed Critical Stellantis Auto SAS
Publication of WO2025046177A1 publication Critical patent/WO2025046177A1/fr
Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00—Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08—Front or rear portions

Definitions

  • the present invention claims priority from French application 2309075 filed on August 30, 2023, the content of which (text, drawings and claims) is incorporated herein by reference.
  • the invention relates to the low-overlap front collision of a motor vehicle.
  • the invention relates to the reinforcement of a third path of a motor vehicle structure.
  • the subject of the invention is a motor vehicle structure with a triple path for transmitting force in the event of a frontal impact.
  • the subject of the invention is also a motor vehicle.
  • motor vehicles In order to satisfy certain safety tests whose level of requirement is continually increasing, motor vehicles are designed in anticipation of different types of collisions. In detail, a motor vehicle must adapt to collisions at different speeds; and this for different overlaps. The overlap corresponds to the transverse proportion of the vehicle in contact with the obstacle involved in the collision.
  • the criterion for passing the test includes a deceleration data experienced by a user in the passenger compartment.
  • the front structure generally benefits from a triple force path.
  • This triple path includes a low path under the bumper crossmember, an upper path via the bumper crossmember and the side members, and a third path above the upper path. These three paths generally end at the front pillar, at the front limit of the passenger compartment.
  • the structure also has a front pillar for fixing a front facade.
  • the front pillar is successively connected to the engine cradle, to the front stretcher, and a wing reinforcement piece also called a third way in the sense that it materializes a complementary way of transmitting power. strong towards the front foot in the event of a front collision.
  • the reinforcement piece is generally fixed to the front pillar by screws.
  • the invention aims to address at least one of the problems or drawbacks encountered in the prior art.
  • the invention aims to increase the safety of a front structure of a motor vehicle.
  • the invention also aims to optimize the mass, safety, and control of deformations during a front collision of a motor vehicle.
  • the invention proposes a front structure of a motor vehicle, the front structure comprising a vertical support intended to support a motor vehicle bumper system; a front side member fixed to the vertical support; a reinforcement arm with a front end having an interface for fixing to the vertical support; at least one axis for fixing the reinforcement arm to the vertical support through the fixing interface; remarkable in that the front structure further comprises a reinforcement piece crossed by the at least one fixing axis, said reinforcement piece being at the fixing interface so as to stiffen the fixing interface at the level of the at least one fixing axis.
  • the invention adds a reinforcement to the attachment point between the vertical support and the reinforcement arm. This precaution secures their junction, and prevents separation in the event of a peak force during a collision at at least 50 km/h, preferably at least 64 km/h.
  • Document FR3124476B1 presents a structure assembly for a vehicle comprising a stretcher line and an upper support cup for a suspension system. During a collision, its connecting member is shaped to deform by transmitting forces to the cup via a force path. Thus, the safety level increases.
  • this document does not propose a solution adapted to the stability between a reinforcement arm and a vertical support arranged in front of a stretcher.
  • the front end of the reinforcement arm comprises a housing, the reinforcement piece being in said housing.
  • the fixing interface comprises means for fixing the reinforcement piece to the reinforcement arm; and/or the vertical support comprises a transverse wall and a longitudinal wall extending longitudinally from the transverse wall, the reinforcement piece being against the longitudinal wall.
  • the reinforcement arm comprises a main section, and the front end comprises a fixing lug against the reinforcement piece; said fixing lug being inclined relative to the main section.
  • the reinforcing arm comprises a stiffening stamp extending longitudinally along the reinforcing piece.
  • the at least one fixing axis comprises at least two fixing axes
  • the reinforcement piece comprises at least two fixing orifices crossed by the at least two fixing axes.
  • the reinforcing arm comprises a first thickness and the reinforcing piece comprises a second thickness greater than the first thickness.
  • the vertical support comprises a third thickness greater than the first thickness.
  • the vertical support comprises a lower half and an upper half; the front spar and the reinforcement arm being fixed to said upper half.
  • the reinforcement piece is vertically at the level of the upper half.
  • the reinforcement piece comprises a flat sheet.
  • the reinforcement piece is rectangular.
  • the front spar extends towards the rear of the vertical support.
  • the at least one fixing axis comprises a first fixing axis and a second fixing axis
  • the reinforcement piece extends from the first fixing axis to the second fixing axis.
  • the stiffening stamp extends from the housing.
  • the stiffening stamp connects the fixing lug and the main section.
  • the reinforcement arm is above the front spar.
  • the fixing interface is between the reinforcement arm and the vertical pillar.
  • the fixing interface is perpendicular to the transverse direction.
  • the reinforcement piece fits the vertical pillar.
  • the reinforcement piece comprises a thickness of between 1.00 mm and 3.00 mm.
  • the reinforcement piece comprises a thickness of between 1.20 mm and 2.00 mm.
  • the reinforcement piece comprises a reinforcement plate.
  • the vertical support is a front pillar.
  • the vertical support forms the front end of the front structure.
  • the second thickness is at least twice as thick as the first thickness.
  • the reinforcement piece optimizes the transmission of forces from the front pillar to the reinforcement arm.
  • the invention proposes a front structure of a motor vehicle, the front structure comprising a front pillar intended to receive a front facade of a motor vehicle; a main side member fixed to the front pillar; a reinforcement arm with a front end forming an interface for fixing to the front pillar; at least one axis for fixing the reinforcement arm to the front pillar through the fixing interface; remarkable in that the front structure further comprises a reinforcement piece crossed by the at least one fixing axis, said reinforcement piece being at the fixing interface so as to stiffen the fixing interface around the at least one fixing axis.
  • the invention provides a motor vehicle comprising a front structure, remarkable in that the front structure is in accordance with the invention; the motor vehicle further comprises an engine cradle fixed to the vertical support and extending longitudinally at the level of the reinforcement piece.
  • the engine cradle extends longitudinally under the front side member.
  • the motor vehicle comprises a front wing fixed to the reinforcement arm.
  • the motor vehicle comprises a front facade including the bumper system, the front facade being fixed to the front pillar.
  • the structure comprises a front foot behind the vertical support.
  • the reinforcement arm and the front spar extend forward from the front foot.
  • Figure 1 is a side view of a motor vehicle according to the invention.
  • Figure 2 shows a portion of the front structure of a motor vehicle according to the invention.
  • Figure 3 shows a front structural reinforcement arm of a motor vehicle according to the invention.
  • Figure 4 shows a front end of a reinforcement arm of the front structure of a motor vehicle according to the invention.
  • Figure 5 is a section of a front structure reinforcement arm attachment interface of a motor vehicle according to the invention.
  • the term “longitudinal”, the term “longitudinally”, the term “transverse”, and the term “transversely” are used according to the reference frame of the vehicle, in the mounting configuration.
  • the term “longitudinal” corresponds to the main direction of movement of the vehicle.
  • the term “transverse” corresponds to a direction perpendicular to the main direction of movement of the vehicle.
  • the term “front” refers to the main direction of movement of the vehicle.
  • the term “rear” designates the opposite of the front of the vehicle.
  • the X axis represents the longitudinal direction
  • the Y axis represents the transverse direction
  • the Z axis represents the vertical direction of the motor vehicle.
  • the term “vertical” and the term “horizontal” are not to be understood in the strict sense of the term. Indeed, they authorize an inclination of at most 20°, preferably of at most 10°, more preferably of at most 5°, even more preferably of at most 2°; compared to the strict sense of these terms.
  • FIG 1 shows a motor vehicle 10 according to the invention.
  • the motor vehicle 10 comprises energy storage means and at least one motor (not shown) adapted to drive said motor vehicle 10.
  • the motor vehicle 10 comprises a structure 12.
  • the structure 12 forms the body of the vehicle.
  • the structure 12 may be a main structure in the sense that it extends substantially over the entire length and width of the motor vehicle 10. It may comprise bodywork portions.
  • the members are mounted on the structure 12.
  • the engine, the axles, the suspension systems, the steering system are mounted therein.
  • the structure 12 comprises an assembly of stamped sheets fixed to each other, for example by welding.
  • the structure is an assembly of tubes connected to each other, for example so as to form a lattice.
  • the structure 12 comprises a front portion called the front structure 14.
  • the front structure 14 receives the front facade; including the bumper system 16.
  • the bumper system 16 comprises a bumper skin, shock absorbers, at least one crossmember. It is at the front.
  • the bumper system 16 is configured to absorb energy in the event of a pedestrian impact, as in the event of an impact against another vehicle. It is capable of deforming elastically, therefore returning to its place without permanent deformation, for an impact at a speed of at most 10 km/h.
  • the front structure 14 delimits a front compartment 18.
  • the front compartment 18 is in front of the central compartment forming the passenger compartment.
  • the front compartment 18 is generally an engine compartment, or a loading compartment.
  • the front axle is arranged there.
  • the front structure 14 is in front of the passenger compartment.
  • the structure 12 is symmetrical. Hereinafter, the description will be given in relation to one of the sides, but applies to each side of the structure 12, and therefore to each side of the front structure 14.
  • the structure 12 comprises a central spar 20 extending towards the rear of the front pillar 22. It forms the base of the structure 12.
  • the front pillar 22 is in front of the passenger compartment.
  • the front pillar 22 delimits the front structure 14. It forms a vertical column.
  • the front pillar 22 materializes a front side door installation support 24.
  • the front structure 14 also has a front spar 26; in front of the passenger compartment.
  • the front spar 26 is commonly called a front stretcher or stretcher line. It extends longitudinally from the front pillar 22, towards the front.
  • the front spar 26 extends along the front compartment 18. At its front end, it comprises a shock-absorbing box. It forms a main spar of the front structure 14. In the event of a front collision against an obstacle, the front spar 26 forms a first force transmission path, in particular a main path.
  • the motor vehicle may, for example, be a private motor vehicle or a utility motor vehicle.
  • Figure 2 shows a front structure side 14 of a motor vehicle.
  • the motor vehicle corresponds to that presented in relation to Figure 1.
  • the front compartment 18 is exposed.
  • the front structure 14 comprises a vertical support 34.
  • the vertical support 34 extends vertically. Its main elongation is vertical.
  • the vertical support 34 forms a support for fixing the bumper system, and more generally a support for fixing the front facade. It supports a heat exchanger. It is at the front end of the front compartment 18.
  • the front side member 26 extends rearward from the vertical support 34.
  • the front spar 26 and the reinforcement arm 30 are fixed to the vertical support 34; in particular at their front ends.
  • the vertical support 34 comprises a lower half and an upper half.
  • the front spar 26 and the reinforcement arm 30 are fixed; preferably one above the other; to said upper half.
  • the lower half is fixed to the engine cradle (not shown).
  • the presence of the reinforcement arm 30 limits the tilting of the vertical support 34 in the event of a front collision with low overlap. This contributes to safety.
  • the reinforcement arm 30 is laterally on the side of the vertical support 34 in order to control its lateral tilting in the event of a low-overlap collision. Its role as a barrier is better ensured.
  • the vertical support 34 comprises a transverse wall 36 and at least one longitudinal wall 38, for example a transversely external longitudinal wall.
  • the longitudinal wall 38 extends longitudinally from the transverse wall 36.
  • the vertical support 34 forms a housing open towards the front.
  • the reinforcing arm 30 is fixed to the longitudinal wall 38. Therefore, the reinforcing arm 30 is attached laterally to the vertical support 34. It is fixed there by axis, for example with screws. This facilitates possible repairs.
  • the reinforcement arm 30 and the front spar 26 may be hollow bodies. They may each be profiles. They may comprise two shells, fixed to each other. They transversely delimit the front compartment 18. Their internal recesses increase the rigidity of the front structure. They are in particular metallic, for example made of steel or aluminum alloy. Other alloys are envisaged in order to optimize safety.
  • the vertical support 34 and the front foot 22 may comprise the same material; as may the entire structure.
  • Figure 3 shows a reinforcement arm 30 of a front structure of a motor vehicle.
  • the motor vehicle corresponds to that presented in relation to one of Figures 1 to 2.
  • the vertical support fixed thereto is not shown for the sake of clarity.
  • the reinforcement arm 30 is a left reinforcement arm seen from the inside. It is partially shown. Only its external shell is shown.
  • the reinforcement arm 30 comprises a front end 40.
  • the front end 40 is intended to be fixed to the vertical support.
  • the front end 40 forms a fixing interface 42 of the reinforcement arm 30 which is mounted to the vertical support.
  • the fixing is ensured by at least one fixing pin 44, in this case by two fixing pins 44 (shown in phantom lines).
  • the fixing pins 44 pass through the fixing interface 42, and therefore the front end 40. They can be of the screw or rivet type.
  • the front end 40 of the reinforcement arm 30 comprises a housing 46.
  • This housing 46 is a front housing.
  • the housing 46 forms a recess. It is surrounded by a bearing surface of the front end 40.
  • the bearing surface is intended to be against the vertical support.
  • the reinforcement arm 30 also has a stiffening channel 48.
  • the stiffening channel 48 has a “U”-shaped profile. It extends substantially all along the reinforcement arm 30 from the front end 40.
  • the stiffening channel 48 extends from the housing 46.
  • the front structure also comprises a reinforcement piece 50.
  • the reinforcement piece 50 is rectangular here. However, it may have other shapes.
  • the reinforcement piece 50 is arranged at the fixing interface 42.
  • the reinforcement piece 50 is contained in the housing 46. It follows its contour.
  • the housing 46 forms an imprint whose contour follows the reinforcement piece 50.
  • the reinforcement piece 50 comprises a flat sheet.
  • the flat sheet is rectangular in shape. It has fixing holes 52 crossed by the fixing pins 44. A mounting by double fixing pin improves the rotational support, and limits the tilting of the vertical support.
  • the reinforcement piece is intended to be vertically at the level of the upper half of the vertical support.
  • the reinforcement piece is intended to be against the longitudinal wall of the vertical support.
  • the reinforcing arm is transversely between the reinforcing piece and the vertical support.
  • Figure 4 shows a reinforcement arm 30 of a front structure of a motor vehicle.
  • the motor vehicle corresponds to that shown in relation to one of Figures 1 to 3.
  • the vertical support fixed thereto is not shown for the sake of clarity.
  • the reinforcement arm 30 is a left reinforcement arm seen from the outside.
  • the two sheets, for example the two shells forming the reinforcement arm 30, are shown pressed against each other.
  • the front structure comprises a reinforcement piece 50 crossed by the fixing axes 44.
  • the reinforcement piece 50 is at the fixing interface 42 in order to optimize the transmission of forces from the vertical support to the reinforcement arm so as to stiffen the fixing interface around each fixing axis 44.
  • the stiffening channel 48 forms a protrusion.
  • the reinforcement arm 30 comprises a stiffening stamp 58 extending longitudinally along the reinforcement piece 50.
  • the stiffening stamp 58 forms a bubble. It extends outwards. It is at the junction between the stiffening channel 48 and the front end 40.
  • the stiffening stamp 58 overlaps the housing 46. Thus, it reduces any bending of the front end 40, and therefore of the fixing lug 56 in the event of a front collision.
  • the housing 46 and/or the stiffening stamp 58 is formed in the two sheets of the reinforcement arm 30.
  • the fixing interface 42 comprises means 60 for fixing the reinforcing piece 50 to the reinforcing arm 30.
  • the fixing means 60 comprise an electric welding point.
  • the reinforcing piece 50 is temporarily held during the assembly of the reinforcing arm 30.
  • the reinforcing arm essentially comprises a single sheet.
  • the fixing pins 44 comprise clamping means. They allow non-destructive disassembly. They contribute to blocking the reinforcement part 50 between the vertical support 34 and the reinforcement arm 30, in particular against its front end 40.
  • the fixing means attach the reinforcement piece to the vertical support.
  • the invention comprises the combination of all the embodiments shown by all the figures.
  • Figures 2 to 4 are isometric views. They each respect a specific scale, real angles and real proportions.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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Abstract

L'invention a pour objet une structure avant (14) de véhicule automobile, la structure avant comprenant un support vertical (34) destiné à supporter un système de pare-chocs de véhicule automobile; un longeron avant, également appelé brancard avant, fixé au support vertical; un bras de renfort (30) avec une extrémité avant (40) présentant une interface de fixation (42) au support vertical; un axe de fixation (44) du bras de renfort au support vertical au travers de l'interface de fixation. La structure avant comprend en outre une pièce de renfort (50) traversée par l'axe de fixation, ladite pièce de renfort (50) étant à l'interface de fixation afin d'optimiser la transmission d'efforts du support vertical (34) au bras de renfort (30) afin de rigidifier l'interface de fixation (42) autour du au moins un axe de fixation.

Description

Description
Titre de l’invention : Structure de véhicule automobile avec troisième voie renforcée
[0001] La présente invention revendique la priorité de la demande française 2309075 déposée le 30 août 2023 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence. L’invention traite de la collision avant à faible recouvrement d’un véhicule automobile. L’invention concerne le renforcement d’une troisième voie de structure de véhicule automobile. L’invention a pour objet une structure de véhicule automobile à triple voie de transmission d’effort dans l’éventualité d’un choc frontal. L’invention a également pour objet un véhicule automobile.
[0002] De sorte à satisfaire certains tests de sécurité dont le niveau d’exigence augmente continuellement, les véhicules automobiles sont conçus en prévision de différents types de collisions. En détail, un véhicule automobile doit s’adapter à des collisions à différentes vitesses ; et ce pour différents recouvrements. Le recouvrement correspond à la proportion transversale du véhicule en contact de l’obstacle impliqué dans la collision. Le critère de réussite du test inclut une donnée de décélération subie par un utilisateur dans l’habitacle.
[0003] Lors d’une collision à haute vitesse, par exemple à 64 km/h, contre un obstacle fixe avec un recouvrement de 25%, la structure avant est sollicitée de manière exigeante puisque seul un côté permet d’absorber et de dissiper l’énergie du choc avant que l’obstacle n’atteigne l’habitacle.
[0004] Pour mieux contrôler les déformations et répartir les efforts appliqués à l'avant de la structure lors d'un choc frontal à haute vitesse, la structure avant bénéficie généralement d'une triple voie d'effort. Cette triple voie comporte une voie basse sous la traverse de pare-chocs, une voie haute via la traverse de pare- chocs et les brancards, et d’une troisième voie au-dessus de la voie haute. Ces trois voies aboutissent généralement au pied avant, en limite avant de l’habitacle.
[0005] En leurs extrémités avant, ces trois voies sont liées à un support vertical qui s’étend verticalement. Afin de contrôler la déformation des trois voies ainsi que le maintien en position des traverses que ce support vertical reçoit, il est nécessaire d’optimiser sa stabilité lors de la déformation programmée de la structure avant.
[0006] De chaque côté, la structure présente encore un pilier avant de fixation d’une façade avant. Le pilier avant est successivement relié au berceau moteur, au brancard avant, et une pièce de renfort d’aile également appelée troisième voie en ce sens qu’elle matérialise une voie complémentaire de transmission d’ef- forts vers le pied avant en cas de collision avant. La pièce de renfort est généralement fixée au pilier avant par vis. Une telle architecture optimise la transmission d’efforts. Toutefois il existe un besoin d’encore améliorer le comportement de la structure en cas de choc avant.
[0007] L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes ou inconvénients rencontrés dans l’art antérieur. En particulier, l’invention a pour objectif d’augmenter la sécurité d’une structure avant d’un véhicule automobile. L’invention a également pour objectif d’optimiser la masse, la sécurité, et le contrôle des déformations lors d’une collision avant d’un véhicule automobile.
[0008] Selon un premier aspect, l’invention propose une structure avant de véhicule automobile, la structure avant comprenant un support vertical destiné à supporter un système de pare-chocs de véhicule automobile ; un longeron avant fixé au support vertical ; un bras de renfort avec une extrémité avant présentant une interface de fixation au support vertical; au moins un axe de fixation du bras de renfort au support vertical au travers de l’interface de fixation ; remarquable en ce que la structure avant comprend en outre une pièce de renfort traversée par le au moins un axe de fixation, ladite pièce de renfort étant à l’interface de fixation de manière à rigidifïer l’interface de fixation au niveau du au moins un axe de fixation.
[0009] L’invention ajoute un renfort au point de fixation entre le support vertical et le bras de renfort. Cette précaution sécurise leur jonction, et évite une séparation en cas de pic d’effort lors d’une collision à au moins 50 km/h, préférentiellement au moins 64 km/h.
[0010] Le document FR3124476B1 présente un ensemble de structure pour un véhicule comprenant une ligne de brancard et une coupelle de support supérieur pour un système de suspension. Lors d’une collision, son organe de liaison est conformé pour se déformer en transmettant des efforts vers la coupelle via une voie d’efforts. Ainsi, le niveau de sécurité monte. Or, ce document ne propose pas de solution adaptée à la stabilité entre un bras de renfort et un support vertical agencé en avant d’un brancard.
[0011] Préférentiellement, l’extrémité avant du bras de renfort comprend un logement, la pièce de renfort étant dans ledit logement.
[0012] Préférentiellement, l’interface de fixation comprend des moyens de fixation de la pièce de renfort au bras de renfort ; et/ou le support vertical comprend une paroi transversale et une paroi longitudinale s’étendant longitudinalement depuis la paroi transversale, la pièce de renfort étant contre la paroi longitudinale.
[0013] Préférentiellement, le bras de renfort comprend un tronçon principal, et l’extrémité avant comprend une patte de fixation contre la pièce de renfort ; ladite patte de fixation étant inclinée par rapport au tronçon principal.
[0014] Préférentiellement, le bras de renfort comprend un embouti de rigidifïcation s’étendant longitudinalement le long de la pièce de renfort. [0015] Préférentiellement, le au moins un axe de fixation comprend au moins deux axes de fixation, et la pièce de renfort comprend au moins deux orifices de fixation traversés par les au moins deux axes de fixation.
[0016] Préférentiellement, le bras de renfort comprend une première épaisseur et la pièce de renfort comprend une deuxième épaisseur supérieure à la première épaisseur.
[0017] Préférentiellement, le support vertical comprend une troisième épaisseur supérieure à la première épaisseur.
[0018] Préférentiellement, le support vertical comprend une moitié inférieure et une moitié supérieure ; le longeron avant et le bras de renfort étant fixé à ladite moitié supérieure.
[0019] Préférentiellement, la pièce de renfort est verticalement au niveau de la moitié supérieure.
[0020] Préférentiellement, la pièce de renfort comprend une tôle plane.
[0021] Préférentiellement, la pièce de renfort est rectangulaire.
[0022] Préférentiellement, le longeron avant s’étend vers l’arrière du support vertical.
[0023] Préférentiellement, le au moins un axe de fixation comprend un premier axe de fixation et un deuxième axe de fixation, la pièce de renfort s’étend du premier axe de fixation au deuxième axe de fixation.
[0024] Préférentiellement, l’embouti de rigidifïcation s’étend depuis le logement.
[0025] Préférentiellement, l’embouti de rigidifïcation relie la patte de fixation et le tronçon principal.
[0026] Préférentiellement, le bras de renfort est au-dessus du longeron avant.
[0027] Préférentiellement, l’interface de fixation est entre le bras de renfort et le pilier vertical.
[0028] Préférentiellement, l’interface de fixation est perpendiculaire à la direction transversale.
[0029] Préférentiellement, la pièce de renfort épouse le pilier vertical.
[0030] Préférentiellement, la pièce de renfort comprend une épaisseur comprise entre 1.00 mm et 3.00 mm.
[0031] Préférentiellement, la pièce de renfort comprend une épaisseur comprise entre 1.20 mm et 2.00 mm.
[0032] Préférentiellement, la pièce de renfort comprend une plaque de renfort.
[0033] Préférentiellement, le support vertical est un pilier avant.
[0034] Préférentiellement, le support vertical forme l’extrémité avant de la structure avant.
[0035] Préférentiellement, la deuxième épaisseur est au moins deux fois plus épaisse que la première épaisseur.
[0036] Préférentiellement, la pièce de renfort optimise la transmission d’efforts du pilier avant au bras de renfort [0037] Selon un autre aspect, l’invention propose une structure avant de véhicule automobile, la structure avant comprenant un pilier avant destiné à recevoir une façade avant de véhicule automobile ; un longeron principal fixé au pilier avant; un bras de renfort avec une extrémité avant formant une interface de fixation au pilier avant; au moins un axe de fixation du bras de renfort au pilier avant au travers de l’interface de fixation ; remarquable en ce que la structure avant comprend en outre une pièce de renfort traversée par le au moins un axe de fixation, ladite pièce de renfort étant à l’interface de fixation de manière à rigi- difïer l’interface de fixation autour du au moins un axe de fixation.
[0038] Selon un autre aspect, l’invention propose un véhicule automobile comprenant une structure avant, remarquable en ce que la structure avant est conforme à l’invention ; le véhicule automobile comprend en outre un berceau moteur fixé au support vertical et s’étendant longitudinalement au niveau de la pièce de renfort.
[0039] Préférentiellement, le berceau moteur s’étend longitudinalement sous le longeron avant.
[0040] Préférentiellement, le véhicule automobile comprend une aile avant fixée au bras de renfort.
[0041] Préférentiellement, le véhicule automobile comprend une façade avant incluant le système de pare-chocs, la façade avant étant fixée au pilier avant.
[0042] Préférentiellement, la structure comprend un pied avant en arrière du support vertical.
[0043] Préférentiellement, le bras de renfort et le longeron avant s’étendent vers l’avant depuis le pied avant.
[0044] Chaque caractéristique introduite par l’expression « préférentiellement » donnée en relation avec l’un des aspects de l’invention s’applique à tous les autres aspects de l’invention.
[0045] L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée en référence aux figures annexées et énumérées ci-dessous.
[0046] La figure 1 est une vue de profil d’un véhicule automobile selon l’invention.
[0047] La figure 2 montre une portion de structure avant de véhicule automobile selon l’invention.
[0048] La figure 3 représente un bras renfort de structure avant de véhicule automobile selon l’invention.
[0049] La figure 4 représente une extrémité avant de bras renfort de structure avant de véhicule automobile selon l’invention.
[0050] La figure 5 est une coupe d’une interface de fixation de bras renfort de structure avant de véhicule automobile selon l’invention.
[0051] Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments dans le véhicule automobile ou la structure avant auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Les termes « externe » et « interne » désigneront respectivement ce qui est orienté vers l’extérieur du véhicule et vers l’intérieur du véhicule.
[0052] Dans la présente description, le terme « longitudinal », le terme « longitudinalement », le terme « transversal », et le terme « transversalement » sont employés selon le référentiel du véhicule, dans la configuration de montage. Le terme « longitudinal » correspond à la direction principale de déplacement du véhicule. Le terme « transversal » correspond à une direction perpendiculaire à la direction principale de déplacement du véhicule. Le terme « avant » est en référence au sens principal de déplacement du véhicule. Le terme « arrière » désigne l’opposé de l’avant du véhicule.
[0053] L’axe X représente la direction longitudinale, l’axe Y représente la direction transversale, et l’axe Z représente la direction verticale du véhicule automobile. Ces trois axes définissent un trièdre direct dont l’orientation est conservée au travers des figures.
[0054] Dans la présente description, les plages de valeurs comprennent les bornes qui les délimitent.
[0055] Dans la présente description, les égalités entre les valeurs ne sont pas à entendre au sens strict dans la mesure où chaque égalité autorise une variation d’au plus 10%, préférentiellement au plus 5%, plus préférentiellement au plus 2%, entre ces valeurs.
[0056] Dans la présente description, le terme « vertical » et le terme « horizontal » ne sont pas à entendre au sens strict du terme. En effet, ils autorisent une inclinaison d’au plus 20°, préférentiellement d’au plus 10°, plus préférentiellement d’au plus 5°, encore plus préférentiellement d’au plus 2° ; par rapport au sens strict de ces termes.
[0057] Dans la présente description, les caractéristiques techniques sont définies dans la configuration de montage de la structure avant, à moins que le contraire ne soit mentionné explicitement.
[0058] Au travers de la description, les différentes figures utilisent les mêmes signes de référence pour désigner des entités identiques ou similaires.
[0059] La figure 1 représente un véhicule automobile 10 selon l’invention. Le véhicule automobile 10 comprend des moyens de stockage d’énergie et au moins un moteur (non représenté) adaptés pour entraîner ledit véhicule automobile 10.
[0060] Le véhicule automobile 10 comprend une structure 12. La structure 12 forme la caisse du véhicule. La structure 12 peut être une structure principale en ce sens qu’elle s’étend sensiblement sur toute la longueur et toute la largeur du véhicule automobile 10. Elle peut comprendre des portions de carrosserie. Les organes sont montés sur la structure 12. Le moteur, les essieux, les systèmes de suspension, le système de direction y sont montés. La structure 12 comprend un assemblage de tôles embouties et fixées les unes aux autres, par exemple par soudure. Alternativement, la structure est un assemblage de tubes reliés les uns- aux autres, par exemple de sorte à former un treillis.
[0061] La structure 12 comprend une portion avant dénommée structure avant 14. La structure avant 14 reçoit la façade avant ; dont le système de pare-chocs 16. Le système de pare-chocs 16 comprend une peau de pare-chocs, des absorbeurs de chocs, au moins une traverse. Il est en avant. Le système de pare-chocs 16 est configuré pour absorber de l’énergie en cas de choc piéton, comme en cas de choc contre un autre véhicule. Il est apte à se déformer de manière élastique, donc à revenir en place sans déformation permanente, pour un choc à une vitesse d’au plus 10 km/h.
[0062] La structure avant 14 délimite un compartiment avant 18. Le compartiment avant 18 est en avant du compartiment central formant l’habitacle passager. Le compartiment avant 18 est généralement un compartiment moteur, ou un compartiment de chargement. Le train avant y est agencé. La structure avant 14 est en avant de l’habitacle passager.
[0063] La structure 12 est symétrique. Par la suite, la description sera donnée en relation avec l’un des côtés, mais s’applique à chaque côté de la structure 12, et donc à chaque côté de la structure avant 14.
[0064] La structure 12 comprend un longeron central 20 s’étendant vers l’arrière du pied avant 22. Il forme le soubassement de la structure 12. Le pied avant 22 est en avant du l’habitacle. Le pied avant 22 délimite la structure avant 14. Il forme une colonne verticale. Le pied avant 22 matérialise un support d’installation de porte latérale avant 24.
[0065] La structure avant 14 présente par ailleurs un longeron avant 26 ; en avant de l’habitacle. Le longeron avant 26 est communément appelé brancard avant ou encore ligne de brancard. Il s’étend longitudinalement depuis le pied avant 22, vers l’avant. Le longeron avant 26 s’étend le long du compartiment avant 18. En son extrémité avant, il comprend un caisson d’absorption de choc. Il forme un longeron principal de la structure avant 14. Dans l’éventualité d’une collision avant contre un obstacle, le longeron avant 26 forme une première voie de transmission d’efforts, notamment une voie principale.
[0066] Préférentiellement, la structure avant 14 comprend encore un berceau moteur 28. Le berceau moteur 28 est fixé au pied avant 22, et s’étend en avant de ce dernier. Il repose sur l’essieu avant, et supporte notamment le bloc motopropul- seur. Le berceau moteur 28 est dans le compartiment avant 18. Dans l’éventualité d’une collision avant contre un obstacle, le berceau moteur 28 forme une deuxième voie de transmission d’efforts ; ou voie basse.
[0067] La structure avant 14 comprend encore un bras de renfort 30. Le bras de renfort 30 matérialise un support de montage de l’aile avant 32. L’aile avant 32 est un panneau extérieur. Elle forme la carrosserie du véhicule automobile. L’aile avant 32 délimite le passage de roue. Elle s’étend depuis la porte latérale avant 24 jusqu’à un dispositif lumineux en façade avant. L’aile avant 32 s’étend sur toute la longueur du compartiment avant 18, et masque le longeron avant 26.
[0068] Le bras de renfort 30 s’étend le long du longeron avant 26. Il est au-dessus. Il présente une forme généralement arquée. Le bras de renfort 30 délimite le dessus du compartiment avant 18. Dans l’éventualité d’une collision avant contre un obstacle, le bras de renfort 30 forme une troisième voie de transmission d’efforts.
[0069] Ainsi, la structure avant 14 est à triple voie de transmission d’efforts, ce qui améliore la transmission des efforts. La déformation contrôlée est mieux pilotée en cas de collision à faible recouvrement ; c’est-à-dire avec un recouvrement transversal d’au plus 40% ; préférentiellement d’au plus 25%.
[0070] Le véhicule automobile peut par exemple être un véhicule automobile particulier ou un véhicule automobile utilitaire.
[0071] La figure 2 montre un côté de structure avant 14 de véhicule automobile. Le véhicule automobile correspond à celui présenté en relation avec la figure 1. Le compartiment avant 18 est exposé.
[0072] La structure avant 14 comprend un support vertical 34. Le support vertical 34 s’étend verticalement. Son allongement principal est vertical. Le support vertical 34 forme un support de fixation du système de pare-chocs, et plus généralement un support de fixation de la façade avant. Il supporte un échangeur de chaleur. Il est en extrémité avant du compartiment avant 18. Le longeron avant 26 s’étend vers l’arrière depuis le support vertical 34.
[0073] Le longeron avant 26 et le bras de renfort 30 sont fixés au support vertical 34 ; notamment en leurs extrémités avant. Le support vertical 34 comprend une moitié inférieure et une moitié supérieure. Le longeron avant 26 et le bras de renfort 30 sont fixés ; préférentiellement l’un au-dessus de l’autre ; à ladite moitié supérieure. La moitié inférieure est fixée au berceau moteur (non représenté). La présence du bras de renfort 30 limite le basculement du support vertical 34 en cas de collision avant à faible recouvrement. Cela contribue à la sécurité.
[0074] Le bras de renfort 30 est latéralement sur le côté du support vertical 34 afin de contrôler son basculement latéral en cas de collision à faible recouvrement. Son rôle de barrière est mieux assuré.
[0075] Le support vertical 34 comprend une paroi transversale 36 et au moins une paroi longitudinale 38, par exemple une paroi longitudinale transversalement externe. La paroi longitudinale 38 s’étend longitudinalement depuis la paroi transversale 36. Le support vertical 34 forme un boîtier ouvert vers l’avant. Le bras de renfort 30 est fixé à la paroi longitudinale 38. Donc, le bras de renfort 30 est rapporté latéralement sur le support vertical 34. Il y est fixé par axe, par exemple avec des vis. Cela facilite les éventuelles réparations. [0076] Le bras de renfort 30 et le longeron avant 26 peuvent être des corps creux. Ils peuvent chacun être des profilés. Ils peuvent comprendre deux coquilles, fixées l’une à l’autre. Ils délimitent transversalement le compartiment avant 18. Leurs évidements internes augmentent la rigidité de la structure avant. Ils sont notamment métalliques, par exemple en acier ou en alliage d’aluminium. D’autres alliages sont envisagés afin d’optimiser la sécurité. Le support vertical 34 et le pied avant 22 peuvent comprendre le même matériau ; tout comme l’ensemble de la structure.
[0077] La figure 3 expose un bras de renfort 30 de structure avant de véhicule automobile. Le véhicule automobile correspond à celui présenté en relation avec l’une des figures 1 à 2. Le support vertical qui y est fixé n’est pas représenté par soucis de clarté. Le bras de renfort 30 est un bras de renfort gauche vu depuis l’intérieur. Il est partiellement représenté. Seule sa coquille externe est représentée.
[0078] Le bras de renfort 30 comprend une extrémité avant 40. L’extrémité avant 40 est destinée à être fixée au support vertical. L’extrémité avant 40 forme une interface de fixation 42 du bras de renfort 30 qui est montée au support vertical. La fixation est assurée par au moins un axe de fixation 44, en l’occurrence par deux axes de fixation 44 (représentés en traits mixtes). Les axes de fixation 44 traversent l’interface de fixation 42, et donc l’extrémité avant 40. Ils peuvent être de type vis ou rivet.
[0079] L’extrémité avant 40 du bras de renfort 30 comprend un logement 46. Ce logement 46 est un logement avant. Le logement 46 forme un renfoncement. Il est entouré par une surface d’appui de l’extrémité avant 40. La surface d’appui est destinée à être contre le support vertical. Le bras de renfort 30 présente également un canal de rigidification 48. Le canal de rigidification 48 présente un profil en lettre « U ». Il s’étend sensiblement tout le long du bras de renfort 30 depuis l’extrémité avant 40. Le canal de rigidification 48 s’étend depuis le logement 46.
[0080] La structure avant comprend encore une pièce de renfort 50. La pièce de renfort 50 est ici rectangulaire. Toutefois, elle peut présenter d’autres formes. La pièce de renfort 50 est agencée à l’interface de fixation 42. La pièce de renfort 50 est contenue dans le logement 46. Elle en épouse le contour. Le logement 46 forme une empreinte dont le contour épouse la pièce de renfort 50.
[0081] La pièce de renfort 50 est métallique ; ou alternativement en matériau plastique. La pièce de renfort 50 est traversée par les axes de fixation 44. La pièce de renfort 50 est à l’interface de fixation 42 afin d’optimiser la transmission d’efforts du support vertical au bras de renfort 30 afin de renforcer et de rigidi- fier l’interface de fixation autour de chaque axe de fixation 44.
[0082] En cas de collision, le risque de rupture de l’interface de fixation 42 diminue. La position du support vertical est mieux maîtrisée lors de la transmission des efforts. Cela améliore la sécurité passive. [0083] La pièce de renfort 50 comprend une tôle plane. Par exemple, la tôle plane est de forme rectangulaire. Elle présente des orifices de fixation 52 traversés par les axes de fixation 44. Un montage par double axe de fixation améliore le maintien en rotation, et limite le basculement du support vertical.
[0084] Le bras de renfort 30 comprend un tronçon principal 54 (partiellement représenté). Le tronçon principal 54 s’étend sur au moins 80 % du bras de renfort 30. Le bras de renfort 30 comprend encore une patte de fixation 56 à son extrémité avant 40. La patte de fixation 56 est contre la pièce de renfort 50. Elle est destinée à être liée au support vertical. La patte de fixation 56 étant inclinée par rapport au tronçon principal 54, par exemple d’un angle supérieur ou égal à 10°, préférentiellement d’au moins 15°, plus préférentiellement d’au moins 20°. Cette inclinaison permet d’améliorer sa stabilité contre le support vertical.
[0085] La pièce de renfort est destinée à être verticalement au niveau de la moitié supérieure du support vertical. La pièce de renfort est destinée à être contre la paroi longitudinale du support vertical.
[0086] Selon une alternative de l’invention, le bras de renfort est transversalement entre la pièce de renfort et le support vertical.
[0087] La figure 4 présente un bras de renfort 30 de structure avant de véhicule automobile. Le véhicule automobile correspond à celui présenté en relation avec l’une des figures 1 à 3. Le support vertical qui y est fixé n’est pas représenté par soucis de clarté. Le bras de renfort 30 est un bras de renfort gauche vu depuis l’extérieur. Les deux tôles, par exemple les deux coquilles formant le bras de renfort 30, sont représentées plaquées l’une contre l’autre.
[0088] La structure avant comprend une pièce de renfort 50 traversée par les axes de fixation 44. La pièce de renfort 50 est à l’interface de fixation 42 afin d’optimiser la transmission d’efforts du support vertical au bras de renfort de manière à rigidifïer l’interface de fixation autour de chaque axe de fixation 44. De ce côté-ci, le canal de rigidifïcation 48 forme une protrusion.
[0089] Le bras de renfort 30 comprend un embouti de rigidifïcation 58 s’étendant longitudinalement le long de la pièce de renfort 50. L’embouti de rigidifïcation 58 forme une bulle. Il s’étend vers l’extérieur. Il est à la jonction entre le canal de rigidifïcation 48 et l’extrémité avant 40. L’embouti de rigidifïcation 58 chevauche le logement 46. Ainsi, il réduit un éventuel pliage de l’extrémité avant 40, et donc de la patte de fixation 56 en cas de collision avant. Le logement 46 et/ou l’embouti de rigidifïcation 58 est formé dans les deux tôles du bras de renfort 30.
[0090] L’interface de fixation 42 comprend des moyens de fixation 60 de la pièce de renfort 50 au bras de renfort 30. Par exemple, les moyens de fixation 60 comprennent un point de soudure électrique. Ainsi, la pièce de renfort 50 est maintenue provisoirement pendant le montage du bras de renfort 30. [0091] Selon une alternative de l’invention, le bras de renfort comprend essentiellement une seule tôle.
[0092] La figure 5 est une coupe d’une interface de fixation 42 entre un support vertical 34 et un bras de renfort 30 de structure avant 14 de véhicule automobile. Le véhicule automobile correspond à celui présenté en relation avec l’une des figures 1 à 3. Le plan de coupe est selon les axes de fixation 44, et perpendiculaire à la paroi longitudinale 38.
[0093] Les axes de fixation 44 comprennent des moyens de serrage. Ils permettent un démontage non destructif. Ils contribuent à bloquer la pièce de renfort 50 entre le support vertical 34 et le bras de renfort 30, notamment contre son extrémité avant 40.
[0094] Le bras de renfort 30, notamment au niveau de son extrémité avant 40, comprend une première épaisseur. La pièce de renfort 50 comprend une deuxième épaisseur supérieure à la première épaisseur ; préférentiellement au moins deux fois supérieure, ou au moins trois fois supérieure. Cette différence d’épaisseurs augmente le renforcement. La deuxième épaisseur est constante. En outre, le support vertical 34 comprend une troisième épaisseur supérieure à la première épaisseur ; par exemple d’au moins 50%. Ces épaisseurs sont mesurées transversalement.
[0095] Le logement 46 comprend une profondeur, par exemple une profondeur minimale. La profondeur est transversale. Elle est égale à la deuxième épaisseur afin de loger la pièce de renfort à l’intérieur du bras de renfort 30.
[0096] Les moyens de fixation 60 relient la pièce de renfort 50 au bras de renfort 30 ; au creux du logement 46. Les moyens de fixation peuvent comprendre de l’adhésif.
[0097] Selon une alternative de l’invention, les moyens de fixation attachent la pièce de renfort au support vertical.
[0098] L’invention comprend la combinaison de tous les modes de réalisation présentés par toutes les figures.
[0099] Les figures 2 à 4 sont des vues isométriques. Elles respectent chacune une échelle spécifique, des angles réels et des proportions réelles.

Claims

Revendications
[Revendication 1] Structure avant (14) de véhicule automobile (10), la structure avant (14) comprenant un support vertical (34) destiné à supporter un système de pare-chocs (16) de véhicule automobile (10) ; un longeron avant (26) fixé au support vertical (34) ; un bras de renfort (30) avec une extrémité avant (40) présentant une interface de fixation (42) au support vertical (34) ; au moins un axe de fixation (44) du bras de renfort (30) au support vertical (34) au travers de l’interface de fixation (42) ; caractérisée en ce que la structure avant (14) comprend en outre une pièce de renfort (50) traversée par le au moins un axe de fixation (44), ladite pièce de renfort (50) étant à l’interface de fixation (42) de manière à rigidifïer l’interface de fixation (42) au niveau du au moins un axe de fixation (44).
[Revendication 2] Structure avant (14) selon la revendication 1, caractérisée en ce que l’extrémité avant (40) du bras de renfort (30) comprend un logement (46), la pièce de renfort (50) étant dans ledit logement (46).
[Revendication 3] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 2, caractérisée en ce que l’interface de fixation (42) comprend des moyens de fixation (60) de la pièce de renfort (50) au bras de renfort (30) ; et/ou le support vertical (34) comprend une paroi transversale (36) et une paroi longitudinale (38) s’étendant longitudinalement depuis la paroi transversale (36), la pièce de renfort (50) étant contre la paroi longitudinale (38).
[Revendication 4] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le bras de renfort (30) comprend un tronçon principal (54), et l’extrémité avant (40) comprend une patte de fixation (56) contre la pièce de renfort (50) ; ladite patte de fixation (56) étant inclinée par rapport au tronçon principal (54).
[Revendication 5] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le bras de renfort (30) comprend un embouti de rigidifïcation (58) s’étendant longitudinalement le long de la pièce de renfort (50).
[Revendication 6] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le au moins un axe de fixation (44) comprend au moins deux axes de fixation (44), et la pièce de renfort (50) comprend au moins deux orifices de fixation (52) traversés par les au moins deux axes de fixation (44).
[Revendication 7] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que le bras de renfort (30) comprend une première épaisseur et ii la pièce de renfort (50) comprend une deuxième épaisseur supérieure à la première épaisseur ; préférentiellement, le support vertical (34) comprend une troisième épaisseur supérieure à la première épaisseur.
[Revendication 8] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que le support vertical (34) comprend une moitié inférieure et une moitié supérieure ; le longeron avant (26) et le bras de renfort (30) étant fixé à ladite moitié supérieure ; préférentiellement la pièce de renfort (50) est verticalement au niveau de la moitié supérieure.
[Revendication 9] Structure avant (14) selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que la pièce de renfort (50) comprend une tôle plane ; préférentiellement, la pièce de renfort (50) est rectangulaire.
[Revendication 10] Véhicule automobile (10) comprenant une structure avant (14), caractérisé en ce que la structure avant (14) est conforme à l’une des revendications 1 à 9 ; le véhicule automobile comprend en outre un berceau moteur (28) fixé au support vertical (34) et s’étendant longitudinalement au niveau de la pièce de renfort (50) ; préférentiellement le berceau moteur (28) s’étend longitudinalement sous le longeron avant (26).
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