FR3142435A1 - Pied milieu pour véhicule automobile et véhicule automobile comprenant un tel pied milieu - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un pied milieu (1) pour véhicule automobile, ledit pied milieu (1) comprenant :– une première extrémité (3), dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule ;– une deuxième extrémité (5), dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule ;– une partie centrale (7) reliant lesdites première (3) et deuxième (5) extrémités entre elles ;caractérisé en ce que ledit pied milieu (1) comprend au moins une structure de rigidification (9) qui est aménagée dans ledit pied milieu et qui s’étend à la fois sur l’extrémité supérieure (3) et la partie centrale (7).
Figure d’abrégé : [Fig. 3]
Description
La présente invention se rapporte de manière générale à un élément de structure d’un véhicule automobile, et concerne plus particulièrement une structure de pied milieu (ou de montant central) de véhicule automobile. L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’un tel pied milieu.
Le pied milieu ou montant central fait partie de l’ossature de flanc de la carrosserie d’un véhicule automobile. Un pied milieu définit notamment avec une première poutre, appelée arceau de pavillon, une deuxième poutre de châssis et un pied avant, une ouverture avant dans la structure du véhicule permettant l’accès à bord, cette ouverture ainsi définie pouvant être fermée par une porte latérale avant.
Le pied milieu définit également, sur un véhicule à quatre ou cinq portes, avec l’arceau de pavillon, le longeron de châssis et un renfort de custode, une ouverture arrière dans la structure du véhicule permettant l’accès à bord, cette ouverture pouvant être fermée par exemple par une porte latérale arrière.
Un pied milieu comprend généralement une partie centrale, ainsi que deux extrémités reliées respectivement à un arceau de pavillon et à une poutre de châssis. La partie centrale du pied milieu comprend habituellement (sous forme de moyens rapportés) des moyens de fermeture et verrouillage de la porte latérale avant et/ou des charnières d’articulation de la porte latérale arrière.
De plus, un pied milieu est habituellement réalisé à partir de plusieurs éléments assemblés entre eux par soudure ou rivetage. Chaque élément dudit pied milieu est, par exemple, obtenu par emboutissage d’une ou plusieurs tôles d’acier.
Cependant, un pied milieu comprend en général deux éléments principaux : un renfort de pied milieu donnant vers l’extérieur de la structure du véhicule et une doublure de pied milieu donnant vers l’intérieur de la structure du véhicule.
Par ailleurs, en raison de la localisation du pied milieu dans la structure du véhicule (généralement entre deux grandes ouvertures avant et arrière), on comprend que celui-ci à un rôle crucial pour l’obtention de bonnes caractéristiques de rigidité à la caisse du véhicule, et donc d’assurer la sécurité des passagers du véhicule lors d’un accident, notamment lors d’une collision latérale.
En effet, les caractéristiques (notamment structurelles et mécaniques) du pied milieu sont déterminantes lors d’une collision latérale, le pied milieu étant l’un des premiers éléments de structure de la caisse du véhicule à être mis en contrainte, et sa tenue lors d’un choc, notamment au début de celui-ci, est indispensable pour laisser le temps aux dispositifs de protection des occupants présents dans l’habitacle de se déclencher (tels que les airbags, les ceintures de sécurité, etc.).
La illustre une vue schématique, partielle, et de côté d’une structure de pied milieu 100 de l’art antérieur, pied milieu 100 comprenant une extrémité supérieure 102 destinée à être reliée à un arceau de pavillon (non représentée), une extrémité inférieure 104 destinée à être reliée à un longeron de châssis (non représentée), et une partie centrale 106 ou corps central reliant lesdites extrémités inférieure 104 et supérieure 102 entre elles. On notera que le pied milieu 100 présente, selon sa direction longitudinale (donc de l’extrémité inférieure vers l’extrémité supérieure), des changements d’épaisseur et/ou de section, ceci généralement à cause des contraintes d’implantation et de style.
Cela a notamment pour conséquence que le pied milieu 100 comprend une zone 110, généralement située au niveau de la partie centrale 106, présentant un changement brutal d’inertie (c’est-à-dire une zone où le moment quadratique de flexion diminue fortement).
La est une vue schématique du pied milieu 100 de la après une collision latérale. Le pied milieu 100 est plié sous le choc, plus particulièrement au niveau de la zone 110 où est localisé un changement brutal d’inertie. Le pied milieu 100 de l’art antérieur peut donc se plier, parfois jusqu’à la rupture, conséquence dramatique et rédhibitoire pour la protection et la sécurité corporelle des occupants du véhicule.
Ainsi, pour palier à ces conséquences fâcheuses, il est connu d’équiper le pied milieu des véhicules automobiles d’un élément additionnel de renforcement, généralement appelée « raidisseur », destiné à renforcer l’inertie dudit pied milieu, notamment au niveau de la zone de changement brutal d’inertie. Le raidisseur est habituellement une pièce constituée d’une simple tôle, pièce fixée sur le pied milieu afin d’augmenter localement l’épaisseur dudit pied et, par conséquent, son moment d’inertie et sa résistance.
Ledit raidisseur a malheureusement comme inconvénients, d’augmenter la masse dudit pied milieu, et donc du véhicule, et de nécessiter des opérations supplémentaires de fabrication et/ou de montage (et donc d’augmenter le coût de fabrication du véhicule automobile).
De plus, ledit raidisseur est généralement configuré pour épouser la géométrie et/ou la forme du pied milieu, le raidisseur couvrant fréquemment la seule zone (de faiblesse) à renforcer, mais ce renforcement local a pour conséquence, le déplacement de la zone de changement d’inertie, notamment en direction de l’extrémité supérieure, et donc de décaler la zone de faiblesse apte à se plier ou se rompre lors d’un choc. L’ajout d’un raidisseur au pied milieu n’apporte donc pas une solution satisfaisante aux problématiques évoquées ci-dessus.
La présente invention se propose ainsi de remédier à au moins un des inconvénients précités en proposant un nouveau type de pied milieu pour véhicule automobile, ledit pied milieu comprenant :
– une première extrémité, dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule ;
– une deuxième extrémité, dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule ;
– une partie centrale reliant lesdites première et deuxième extrémités entre elles ;
caractérisé en ce que ledit pied milieu comprend au moins une structure de rigidification, dite première structure de rigidification, qui est aménagée dans ledit pied milieu et qui s’étend à la fois sur la première extrémité et la partie centrale.
– une première extrémité, dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule ;
– une deuxième extrémité, dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule ;
– une partie centrale reliant lesdites première et deuxième extrémités entre elles ;
caractérisé en ce que ledit pied milieu comprend au moins une structure de rigidification, dite première structure de rigidification, qui est aménagée dans ledit pied milieu et qui s’étend à la fois sur la première extrémité et la partie centrale.
Une telle structure de pied milieu sur lequel est aménagé une structure de rigidification s’étendant simultanément sur l’extrémité supérieure et la partie centrale permet de renforcer, d’une manière simple et peu onéreuse, la zone de faiblesse de la structure de pied milieu (en augmentant le moment d’inertie) et de limiter l’apparition d’une zone de faiblesse dans la structure dudit pied pouvant plier lors d’un choc.
Par ailleurs, ladite au moins une structure de rigidification est avantageusement aménagée directement dans la structure du pied milieu, c’est-à-dire que ladite au moins une structure de rigidification n’est pas une pièce rapportée fixée sur ladite structure, mais une structure intrinsèque audit pied milieu (c’est-à-dire qu’elle est unitaire ou monobloc avec ledit pied milieu), évitant ainsi des opérations supplémentaires lors de sa fabrication, et une augmentation de la masse dudit pied milieu.
Par ailleurs, ladite au moins une structure de rigidification est avantageusement aménagée directement dans la structure du pied milieu, c’est-à-dire que ladite au moins une structure de rigidification n’est pas une pièce rapportée fixée sur ladite structure, mais une structure intrinsèque audit pied milieu (c’est-à-dire qu’elle est unitaire ou monobloc avec ledit pied milieu), évitant ainsi des opérations supplémentaires lors de sa fabrication, et une augmentation de la masse dudit pied milieu.
Selon une caractéristique possible, ledit pied comprend au moins deux structures de rigidification, dites première et deuxième structures de rigidification, lesdites deux structures de rigidifications s’étendant au moins partiellement en regard l’une de l’autre.
Le fait que lesdites première et deuxième structures de rigidification s’étendent au moins partiellement en regard l’une de l’autre permet limiter un phénomène de plastification du pied milieu lors d’un choc, notamment au niveau de la zone de raboutage. En effet, lors d’un choc provoquant une rotation du pied, le pied plastifie fortement. L’ajout d’une structure de rigidification en décalée de la première structure de rigidification permet de limiter cette rotation et d’empêcher une plastification marquée du pied milieu.
Le fait que lesdites première et deuxième structures de rigidification s’étendent au moins partiellement en regard l’une de l’autre permet limiter un phénomène de plastification du pied milieu lors d’un choc, notamment au niveau de la zone de raboutage. En effet, lors d’un choc provoquant une rotation du pied, le pied plastifie fortement. L’ajout d’une structure de rigidification en décalée de la première structure de rigidification permet de limiter cette rotation et d’empêcher une plastification marquée du pied milieu.
On notera que le raboutage consiste à joindre deux éléments métalliques par soudage, les éléments étant faits du même métal ou alliage métallique ou de deux métaux ou alliages métalliques différents, généralement d’épaisseurs différentes. Ainsi, la zone de raboutage est la zone de liaison entre des éléments métalliques distincts, dans le présent pied milieu, il y a ainsi généralement une zone de raboutage entre la première extrémité et la partie centrale, et une autre zone de raboutage entre la deuxième extrémité et la partie centrale.
Ainsi, lors d’un choc latéral, la présence de deux structures de rigidification sur un pied milieu au niveau de la zone de raboutage permet de renforcer le pied au niveau de la zone de raboutage, tout en maitrisant l’inertie globale du pied et ainsi éviter une rupture brutale d’inertie. Cette absence de rupture d’inertie au niveau du pied milieu évite les concentrations de contrainte et exclu le risque de cassure au niveau de la zone de faiblesse dudit pied milieu. De plus, un pied milieu selon l’invention permet d’obtenir un comportement du pied milieu identique à celui d’un pied milieu de l’art antérieur comportant un raidisseur.
Selon une autre caractéristique possible, lesdites deux structures de rigidification s’étendent en regard l’une de l’autre sur une longueur comprise entre 5 et 150 mm, et de préférence sur une longueur d’au moins 10 mm.
Selon une autre caractéristique possible, au moins une structure de rigidification s’étend sensiblement longitudinalement le long dudit pied milieu.
Au moins une desdites structures de rigidification, et préférentiellement au moins deux, s’étendent avantageusement longitudinalement le long dudit pied, de manière à conserver sensiblement constant le moment d’inertie dudit pied milieu.
Au moins une desdites structures de rigidification, et préférentiellement au moins deux, s’étendent avantageusement longitudinalement le long dudit pied, de manière à conserver sensiblement constant le moment d’inertie dudit pied milieu.
Selon une autre caractéristique possible, ledit pied comprend une pluralité de faces longitudinales, au moins deux de ses faces longitudinales sont situées dans des plans sécants l’un par rapport à l’autre, au moins une structure de rigidification étant aménagée sur chacune desdites faces du pied.
Le positionnement de structures de rigidification permet de limiter les effets de torsions dudit pied milieu lors d’une collision latérale.
Le positionnement de structures de rigidification permet de limiter les effets de torsions dudit pied milieu lors d’une collision latérale.
Selon une autre caractéristique possible, au moins une structure de rigidification s’étend sur une face longitudinale, dite face extérieure, dudit pied, ladite face extérieure étant, en position montée, la face orientée sensiblement vers l’extérieur du véhicule.
Selon une autre caractéristique possible, au moins une structure de rigidification s’étend sur une face longitudinale, dite face latérale, dudit pied, ladite face latérale étant, en position montée, la face orientée sensiblement selon la direction longitudinale du véhicule.
Selon une autre caractéristique possible, ladite au moins une structure de rigidification est un embouti (dans la structure du pied milieu).
Le fait que la ou les structures de rigidification soient des formes embouties dans la structure du pied milieu permet de modifier le moment d’inertie du pied sans ajout de masse et pour un coût très réduit.
Le fait que la ou les structures de rigidification soient des formes embouties dans la structure du pied milieu permet de modifier le moment d’inertie du pied sans ajout de masse et pour un coût très réduit.
Selon une autre caractéristique possible, ladite au moins une structure de rigidification est un embouti orienté vers l’intérieur dudit pied.
Selon une autre caractéristique possible, ledit au moins un embouti (faisant office de structure de rigidification) présente une profondeur comprise entre 4 et 15 mm, et préférentiellement comprise entre 6 et 10 mm
Selon une autre caractéristique possible, la première structure de rigidification présente une longueur supérieure à 200 mm, et préférentiellement supérieure à 250 mm.
Selon une autre caractéristique possible, la deuxième structure de rigidification présente une longueur supérieure à 80 mm, et préférentiellement supérieure à 110 mm.
Selon une autre caractéristique possible, la première et/ou la deuxième structure de rigidification présentent une largeur supérieure à 10 mm, et préférentiellement supérieure à 15 mm.
L’invention concerne également un véhicule automobile, par exemple thermique, électrique ou hybride, caractérisé en ce qu’il comporte un pied milieu tel que défini ci-dessus.
L’invention sera mieux comprise, et d’autres buts, détails, caractéristiques et avantages de celles-ci apparaîtront plus clairement au cours de la description suivante d’un mode de réalisation particulier de l’invention, donnée uniquement à titre illustratif et non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels :
– La illustre une vue très schématique, partielle, et de côté d’un pied milieu de l’art antérieur ;
– la [ ] est une vue du pied milieu de la après une collision ;
– la [ ] illustre une vue schématique, en perspective, et de face d’un pied milieu selon l’invention ;
– la [ ] est une vue agrandie et partielle du pied milieu de la .
– La
– la [
– la [
– la [
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, ou la structure auxquels il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même, les termes « inférieur », « supérieur », « avant », « arrière », « longitudinal » et « transversal » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule automobile, sauf indication contraire.
La illustre ainsi une vue très schématique, en perspective et de face d’un pied milieu 1 pour véhicule automobile (non représenté).
Ledit pied milieu 1 comprend ainsi :
– une première extrémité (ou partie) 3, dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule (non représenté) ;
– une deuxième extrémité (ou partie) 5, dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule (non représentée) ;
– une partie centrale 7 reliant lesdites première 3 et deuxième 5 extrémités entre elles.
– une première extrémité (ou partie) 3, dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule (non représenté) ;
– une deuxième extrémité (ou partie) 5, dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule (non représentée) ;
– une partie centrale 7 reliant lesdites première 3 et deuxième 5 extrémités entre elles.
Le pied milieu 1 est par exemple réalisé à partir de plusieurs éléments, tels que des tôles métalliques, assemblés entre eux. Chaque élément dudit pied milieu est, par exemple, obtenu par emboutissage d’une ou plusieurs tôles d’acier
On notera que la première extrémité 3 et la deuxième extrémité 5 sont généralement fixées (ou reliées) à la partie centrale 7 par raboutage. La première extrémité 3 est donc fixée (par soudage) à la partie centrale 7 par une zone de raboutage 8a, dite première zone de raboutage, tandis que la deuxième extrémité 5 est donc fixée (par soudage) à la partie centrale 7 par une autre zone de raboutage 8b, dite deuxième zone de raboutage.
Ladite structure de pied milieu 1 comprend en outre au moins une structure de rigidification 9, dite première structure de rigidification, qui est aménagée dans ledit pied milieu et qui s’étend à la fois sur l’extrémité supérieure 3 et la partie centrale 7.
Ledit pied milieu 1 présente ainsi sensiblement une forme allongée, les première et deuxième extrémités 3 et 5 correspondants aux extrémités longitudinales opposées dudit pied 1. De plus, ledit pied milieu 1 présente plusieurs faces, dite longitudinales.
Ladite première structure de rigidification 9 s’étend ainsi sensiblement longitudinalement le long dudit pied 1 de manière à chevaucher la partie centrale 7 et l’extrémité supérieure 3, ainsi que la première zone de raboutage 8a reliant la partie centrale 7 à l’extrémité supérieure 3.
Par ailleurs, ladite structure de pied 1 comprend avantageusement une deuxième structure de rigidification 11, s’étendant, par exemple longitudinalement, au moins sur la partie centrale 7 et disposée de manière à être partiellement en regard avec la première structure de rigidification 9. Avantageusement, lesdites première et deuxième structure de rigidifications 9 et 11 s’étendent en regard l’une de l’autre sur une longueur comprise entre 5 et 150 mm, et préférentiellement sur au moins 10 mm.
Les première et deuxième structures de rigidifications 9 et 11 sont par exemple des emboutis, c’est-à-dire que la ou les structures de rigidification 9 et 11 sont formées par l’emboutissage dudit pied milieu 1 (notamment de la ou des tôles formant ledit pied), les structures de rigidifications 9 et 11 étant ainsi une déformation locale de la matière (d’au moins une tôle), généralement métallique, constitutive dudit pied 1.
De plus, le ou les emboutis 9 et 11 sont avantageusement orientés vers l’intérieur dudit pied 1, c’est-à-dire que l’enfoncement est dirigé vers la structure du pied 1 (et donc en position montée vers le véhicule).
Par ailleurs, ledit au moins un embouti 9 ou 11, faisant office de structure de rigidification, présente avantageusement une profondeur comprise entre 4 et 15 mm, et préférentiellement comprise entre 6 et 10 mm.
En outre, les autres dimensions de la première structure 9 sont par exemple :
– une longueur supérieure à 200 mm, et préférentiellement supérieure à 250 mm ;
– une largeur supérieure à 10 mm, et préférentiellement supérieure à 15 mm.
– une longueur supérieure à 200 mm, et préférentiellement supérieure à 250 mm ;
– une largeur supérieure à 10 mm, et préférentiellement supérieure à 15 mm.
Tandis que les autres dimensions de la deuxième structure 11 sont par exemple :
– une longueur supérieure à 80 mm, et préférentiellement supérieure à 110 mm.
– une largeur supérieure à 10 mm, et préférentiellement supérieure à 15 mm.
– une longueur supérieure à 80 mm, et préférentiellement supérieure à 110 mm.
– une largeur supérieure à 10 mm, et préférentiellement supérieure à 15 mm.
Par ailleurs, ledit pied milieu 1 comprend une pluralité de faces longitudinales 1a et 1b, lesdites faces longitudinales 1a et 1b s’étendant sensiblement dans un plan vertical lorsque ledit pied milieu 1 est monté sur un véhicule automobile. De plus, au moins deux des faces longitudinales 1a et 1b, dites respectivement face extérieure et face latérale, dudit pied 1 sont situées dans des plans sécants l’un par rapport à l’autre (lesdits plans faisant par exemple un angle compris entre 80 et 110° l’un avec l’autre).
Ainsi, une desdites faces longitudinales 1a, celle dite face extérieure, est, en position montée, une face longitudinale orientée sensiblement vers l’extérieur du véhicule. Tandis que l’autre face longitudinale 1b, dite face latérale, est, en position montée, orientée sensiblement selon la direction longitudinale du véhicule.
Ainsi, ladite première structure de rigidification 9 est située (ou aménagée) sur la face extérieure 1a du pied. Alors que la deuxième structure de rigidification 11 est, quant à elle, située (ou aménagée) sur la face latérale 1b dudit pied 1.
Dans un mode de réalisation non représenté, les structures de rigidification sont des formes embouties aménagées de façon discontinue dans la ou les tôles dudit pied milieu.
Claims (10)
- Pied milieu (1) pour véhicule automobile, ledit pied milieu (1) comprenant :
– une première extrémité (3), dite extrémité supérieure, configurée pour être fixée à un arceau de pavillon du véhicule ;
– une deuxième extrémité (5), dite extrémité inférieure, configurée pour être fixée à un longeron de châssis du véhicule ;
– une partie centrale (7) reliant lesdites première (3) et deuxième (5) extrémités entre elles ;
caractérisé en ce que ledit pied milieu (1) comprend au moins une structure de rigidification (9) qui est aménagée dans ledit pied milieu (1) et qui s’étend à la fois sur la première extrémité (3) et la partie centrale (7). - Pied (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ledit pied milieu (1) comprend au moins deux structures de rigidifications (9, 11), lesdites deux structures de rigidifications (9, 11) s’étendant au moins partiellement en regard l’une de l’autre.
- Pied (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que lesdites deux structures de rigidifications (9, 11) s’étendent en regard l’une de l’autre sur une longueur comprise entre 5 et 150 mm.
- Pied (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’au moins une structure de rigidification (9, 11) s’étend sensiblement longitudinalement le long dudit pied milieu (1).
- Pied (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce ledit pied (1) comprend une pluralité de faces longitudinales (1a, 1b), au moins deux de ses faces longitudinales (1a, 1b) étant situées dans des plans sécants l’un par rapport à l’autre, au moins une structure de rigidification (9, 11) étant aménagée sur chacune desdites faces (1a, 1b) du pied (1).
- Pied (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu’au moins une structure de rigidification (9) s’étend sur une face longitudinale (1a), dite face extérieure, dudit pied (1), ladite face extérieure (1a) étant, en position montée, la face orientée sensiblement vers l’extérieur du véhicule.
- Pied (1) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce qu’au moins une structure de rigidification (11) s’étend sur une face longitudinale (1b), dite face latérale, dudit pied (1), ladite face latérale (1b) étant, en position montée, la face orientée sensiblement selon la direction longitudinale du véhicule.
- Pied (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que ladite au moins une structure de rigidification (9, 11) est un embouti.
- Pied (1) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite au moins une structure de rigidification (9, 11) est un embouti orienté vers l’intérieur dudit pied (1).
- Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte un pied milieu (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
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- 2022-11-24 FR FR2212268A patent/FR3142435A1/fr active Pending
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