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Title:
CENTRAL BEAM FOR A VEHICLE REAR CHASSIS COMPRISING A REINFORCING PROFILED SECTION IN THE REAR PART
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/185388
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a vehicle (1) comprising a rear chassis (3) having two side beams (5, 7) that are oriented in the longitudinal direction of the vehicle (1) and between which a central beam (15) is disposed in a parallel manner, said central beam (15) being in the form of a hollow profiled section so as to have a central channel (21) passing through it longitudinally from one side to the other and having a front part and a rear part in the longitudinal direction of the vehicle (1), the vehicle (1) being characterized in that said central beam (15) comprises a reinforcing profiled section (23) nested in its rear part and fixed thereto. The invention also relates to such a central beam (15).

Inventors:
BENANE, Said (1 Allee Costes Et Bellonte, Chevilly Larue, 94550, FR)
Application Number:
FR2018/050503
Publication Date:
October 11, 2018
Filing Date:
March 06, 2018
Export Citation:
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Assignee:
PSA AUTOMOBILES SA (2-10 Boulevard de l'Europe, Poissy, 78300, FR)
International Classes:
B62D25/08; B62D21/15
Foreign References:
US6206461B12001-03-27
EP2767458A12014-08-20
DE102004061707A12006-07-13
EP0723904A11996-07-31
US6206461B12001-03-27
EP1424266A12004-06-02
KR101006053B12011-01-10
Attorney, Agent or Firm:
FOSSE, Daniele (Psa Automobiles SA, Propriété Industrielle18 rue des Fauvelles, La Garenne Colombes, 92250, FR)
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Claims:
Revendications

1 . Véhicule (1 ) comprenant un châssis arrière (3) présentant deux poutres latérales (5, 7) orientées selon la direction longitudinale du véhicule (1 ) entre lesquelles est disposée parallèlement une poutre centrale (15), ladite poutre centrale (15) se présentant sous la forme d'un profilé creux de sorte à présenter un canal central (21 ) la traversant de part et d'autre longitudinalement et présentant une partie avant et une partie arrière selon la direction longitudinale du véhicule (1 ), le véhicule (1 ) étant caractérisé en ce que ladite poutre centrale (15) comprend un profilé de renfort (23) imbriqué dans sa partie arrière et fixé à celle-ci.

2. Véhicule (1 ) selon la revendication 1 , caractérisé en ce que le profilé de renfort (23) est fixé aux parois latérales (19) de la poutre centrale (15). 3. Véhicule (1 ) selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que la hauteur du profilé de renfort (23) est inférieure ou égale à la moitié de la hauteur de la poutre centrale (15) et/ou en ce que la longueur du profilé de renfort (23) est inférieure ou égale à la moitié de longueur de la poutre centrale (15). 4. Véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la hauteur du profilé de renfort (23) est inférieure ou égale à la moitié de la hauteur de la poutre centrale (15) et en ce que le profilé de renfort (23) est disposé en dessous du plan horizontal médian de la poutre centrale (15). 5. Véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le profilé de renfort (23) se présente sous la forme d'un tube plat disposé parallèlement à la poutre centrale (15) ou sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas disposé parallèlement à la poutre centrale (15), de préférence la poutre centrale (15) et le profilé de renfort (23) se présentent tous deux sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas.

6. Véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 5, la poutre centrale (15) comprenant au moins une paroi supérieure (17) et deux parois latérales (19), le véhicule est caractérisé en ce que la poutre centrale (15) comprend au moins un ajourage (29) découpé dans au moins une de ses parois (17, 19) au niveau de sa partie arrière entourant le profilé de renfort (23).

7. Véhicule selon la revendication 6, caractérisé en ce que ou au moins un desdits ajourages (31 ) est découpé sur deux parois (17, 19) au niveau de l'arrête joignant deux parois (17, 19), de préférence une deux parois est la paroi supérieure (17) et l'autre est une des deux parois latérales (19) du profilé de la poutre centrale (15).

8. Véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 7, le profilé de renfort (23) comprenant au moins une paroi supérieure (25) et deux parois latérales (27), le véhicule (1 ) est caractérisé en ce que le profilé de renfort (23) comprend au moins un ajourage (31 ) découpé dans au moins une de ses parois (25, 27), de préférence ledit ou au moins un desdits ajourages (31 ) est découpé sur deux parois (25, 27) au niveau de l'arrête joignant ces deux parois (25, 27).

9. Véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le profilé de renfort (23) est fixé par soudure à la poutre centrale (15).

10. Poutre centrale (15) de châssis arrière (3) de véhicule (1 ) selon l'une des revendications 1 à 9.

Description:
POUTRE CENTRALE POUR CHASSIS ARRIERE DE VEHICULE COMPRENANT EN PARTIE ARRIERE UN PROFILE DE RENFORT

L'invention se situe dans le domaine des châssis arrière de véhicule et concerne plus particulièrement les poutres centrales de tels châssis.

Le châssis arrière d'un véhicule est une structure inférieure qui en supporte la partie arrière. Ce dernier se compose généralement de deux poutres latérales s'étendant selon la direction longitudinale du véhicule et reliées entre elles par au moins deux traverses. L'espace du véhicule défini et supporté par les traverses et les poutres latérales correspond généralement au coffre, mais peut également correspondre à la benne d'un véhicule de type pick-up comme décrit dans le document EP0723904. Le châssis arrière est généralement fermé en partie inférieure par un plancher inférieur. Lors d'un choc à l'arrière du véhicule, le châssis arrière et en particulier la traverse arrière vont être amenés à se déformer en direction de l'avant. Cette déformation va entraîner une intrusion dans l'habitacle d'éléments qui risquent de blesser les passagers assis à l'arrière. De manière à limiter cette intrusion, un dispositif d'absorption de choc arrière peut être présent au niveau du châssis arrière et comprend de manière connue une poutre centrale disposée entre les deux poutres latérales et reliant la traverse avant et la traverse arrière. Cette poutre centrale absorbe l'énergie du choc grâce à une déformation longitudinale.

Un tel dispositif est présenté par exemple par le document US6206461 et consiste en une poutre centrale dont l'extrémité avant s'évase latéralement progressivement et l'extrémité arrière s'élargit de manière étagée. La configuration de cette poutre centrale lui assure de bons appuis latéraux contre chaque traverse.

Le document EP1424266 décrit un caisson anticollision qui s'appuie contre l'extrémité arrière de la poutre centrale, et qui supporte une traverse de pare-chocs. Ce caisson anticollision se présente sous la forme d'une « crash box » et absorbe un choc par déformation longitudinale. Il a pour fonction de pré-absorber les efforts provenant d'un choc arrière, avant que ceux-ci n'atteignent la poutre centrale.

Le document KR101006053 présente des amortisseurs de type « crash box » prévus pour éviter un bruit anormal lors de leur déformation, grâce à une fixation en mousse d'aluminium expansée présente en leur sein à l'aide de brides de fixation. Il a été observé que lors d'un choc arrière, la poutre centrale n'est pas correctement maintenue en position selon certaines directions d'efforts, et notamment selon la direction verticale, alors que les efforts verticaux sont les plus conséquents. La poutre centrale risque alors de se soulever dans sa partie arrière, diminuant son efficacité d'absorption de l'énergie du choc arrière.

Il serait donc intéressant de trouver une solution pour maintenir la position de la poutre centrale par rapport aux traverses du châssis arrière. L'invention a pour objectif de répondre à au moins un des problèmes rencontrés dans l'art antérieur en proposant une nouvelle poutre centrale de châssis arrière présentant un meilleur contrôle en cas de déformation longitudinale.

A cet effet l'invention a pour objet un véhicule comprenant un châssis arrière présentant deux poutres latérales orientées selon la direction longitudinale du véhicule entre lesquelles est disposée parallèlement une poutre centrale, ladite poutre centrale se présentant sous la forme d'un profilé creux de sorte à présenter un canal central la traversant de part et d'autre longitudinalement et présentant une partie avant et une partie arrière selon la direction longitudinale du véhicule, le véhicule étant remarquable en ce que ladite poutre centrale comprend un profilé de renfort imbriqué dans sa partie arrière et fixé à celle-ci.

Selon des modes particuliers de réalisation, le profilé de renfort peut comprendre l'une ou l'autre des caractéristiques suivantes prises isolément ou selon toutes les combinaisons possibles :

- le profilé de renfort est fixé aux parois latérales de la poutre centrale.

la hauteur du profilé de renfort est inférieure ou égale à la moitié de la hauteur de la poutre centrale et/ou la longueur du profilé de renfort est inférieure ou égale à la moitié de la longueur de la poutre centrale.

la hauteur du profilé de renfort est inférieure ou égale à la moitié de la hauteur de la poutre centrale et le profilé de renfort est disposé en dessous du plan horizontal médian de la poutre centrale.

le profilé de renfort se présente sous la forme d'un tube plat disposé parallèlement à la poutre centrale ou sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas disposé parallèlement à la poutre centrale. De préférence la poutre centrale et le profilé de renfort se présentent tous deux sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas. le profilé de renfort comprenant au moins une paroi supérieure et deux parois latérales, le véhicule est remarquable en ce que le profilé de renfort comprend au moins un ajourage découpé dans au moins une de ses parois. De préférence ledit ou au moins un desdits ajourages est découpé sur deux parois au niveau de l'arrête joignant ces deux parois. De préférence encore une des deux parois est la paroi supérieure et l'autre est une des deux parois latérales du profilé de renfort, le profilé de renfort est fixé par soudure à la poutre centrale.

Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la poutre centrale comprenant au moins une paroi supérieure et deux parois latérales, le véhicule est remarquable en ce que la poutre centrale comprend au moins un ajourage découpé dans au moins une de ses parois au niveau de sa partie arrière entourant le profilé de renfort. De préférence, ledit ou au moins un desdits ajourages est découpé sur deux parois au niveau de l'arrête joignant ces deux parois. De préférence encore, une des deux parois est la paroi supérieure et l'autre est une des deux parois latérales de la poutre centrale.

Comme on l'aura compris à la lecture de la définition qui vient d'en être donnée, l'invention se propose de fixer un profilé de renfort à l'intérieur de l'extrémité arrière de la poutre centrale de sorte à renforcer la rigidité de la poutre centrale dans cette zone. La poutre centrale de l'invention présente une capacité de déformation longitudinale asymétrique, de sorte que cette dernière est plus importante dans la partie avant que dans la partie arrière de la poutre centrale. Ainsi lors d'un choc arrière, la présence du profilé de renfort va entraîner une montée en effort au niveau de la partie arrière de la poutre centrale, puis cette dernière va se déformer selon sa longueur pour absorber l'effort. Cette montée en effort permet de contrôler et de guider la déformation de la poutre centrale de sorte qu'elle reste maintenue en position lors de sa déformation.

Lorsque le profilé de renfort est plus proche de la partie inférieure de la poutre centrale que de la partie supérieure, il permet de guider les efforts reçus en direction du plancher inférieur, et aide à limiter voir éviter un soulèvement de la poutre centrale. La présence d'ajourages au niveau du profilé de renfort et de la poutre centrale leur permet de se déformer suite à la montée en effort et de participer à l'absorption des efforts, leur apportant ainsi une double fonction. Lorsque le profilé de renfort et la poutre centrale se présentent sous la forme d'un profilé en U ouvert vers le bas, leur absorption des efforts est plus efficace et leur déformation respective présentent peu de risque d'entrer en contact avec le plancher inférieur. L'invention concerne également une poutre centrale de châssis arrière de véhicule telle que définie plus haut.

L'invention sera bien comprise et d'autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple en référence à la planche de dessins annexée sur laquelle :

La figure 1 représente une vue arrière supérieure d'un véhicule selon l'invention comprenant une poutre centrale associée à un renfort.

La figure 2 représente une vue arrière d'une poutre centrale selon l'invention.

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 poutre centrale auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». Les termes « avant » et « arrière » ainsi que les directions « longitudinale » et « transversale » s'entendront par rapport à l'orientation générale du véhicule. Les termes « bas » et « inférieur » indiqueront une proximité avec le sol plus importante que respectivement les termes « haut » et « supérieur ». Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires. On se référera en premier lieu à la figure 1 , qui représente une vue arrière supérieure d'un véhicule 1 selon l'invention, et qui montre un châssis arrière 3 comprenant deux poutres latérales (5, 7) orientées selon la direction longitudinale du véhicule 1 . Ces deux poutres (5,7) sont reliées entre elles par deux traverses (9, 1 1 ) dont une est située proche des extrémités arrières des deux poutres latérales (5, 7), ci-après dénommée traverse arrière 1 1 , et l'autre est placée plus en avant, ci-après dénommée traverse avant 9. Dans l'exemple représenté, l'espace défini et supporté par les deux poutres latérales (5,7) et les deux traverses (9, 1 1 ) correspond au coffre du véhicule 1. Cet espace est fermé en partie inférieure par un plancher inférieur 13. Une poutre centrale 15 est disposée entre les deux poutres latérales (5, 7) et s'étend parallèlement à elles. La poutre centrale 15 comprend une extrémité avant reliée à la traverse 9 avant et une extrémité arrière reliée à la traverse 1 1 arrière. La poutre centrale comprend en outre une partie arrière qui est comprise comme s'étendant depuis son extrémité arrière jusqu'au plan transversal médian de la poutre centrale, et une partie avant s'étendant depuis son extrémité avant jusqu'au plan transversal médian de la poutre centrale. Classiquement, la poutre centrale 15 est un profilé comprenant une paroi supérieure 17 et éventuellement une paroi inférieure (non visible) selon un axe vertical. Elle comprend également deux parois latérales 19 en regard chacune d'un côté du véhicule 1 , soit en regard chacune d'une desdites poutres latérales (5, 7). Sur la vue arrière de la poutre centrale 15 représentée en figure 2, on peut voir que la poutre centrale 15 est creuse en ce qu'elle comprend un canal central 21 la traversant longitudinalement de part et d'autre.

Le véhicule 1 est remarquable en ce que ladite poutre centrale 15 comprend à l'intérieur de sa partie arrière un profilé de renfort 23 fixé à au moins une des parois du canal central 21 de ladite poutre centrale 15. La présence d'un tel profilé de renfort 23 permet de créer une montée en effort lors d'un choc arrière sur le véhicule 1 , avant que la poutre centrale 15 ne se déforme pour absorber les efforts du choc arrière. Ainsi la poutre centrale présente moins de risque de se soulever et est mieux maintenue lors de sa déformation.

Selon un mode de réalisation représenté en figure 2, le profilé de renfort 23 présente des dimensions inférieures à la poutre centrale 15. Ainsi la hauteur et la longueur du profilé de renfort 23 sont inférieures respectivement à celles de la poutre centrale 15. La fonction du profilé de renfort 23 étant d'entraîner une montée en effort lors d'un choc arrière, il est préférable que ces dimensions soient inférieures à celles de la poutre centrale 15 de sorte à ne pas trop rigidifier cette dernière. La longueur du profilé de renfort 23 peut être inférieure ou égale à la moitié de celle de la poutre centrale 15, ou inférieure ou égale au tiers de celle de la poutre centrale 15, ou encore inférieure ou égale au quart de celle de la poutre centrale 15.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le profilé de renfort 23 présente une hauteur inférieure ou égale à la moitié de celle de la poutre centrale 15. En outre, le profilé de renfort 23 est disposé en dessous du plan horizontal médian de la poutre centrale 15 de sorte à être plus proche du bas que du haut de la poutre centrale 15. Cette disposition permet de canaliser les efforts reçus lors du choc en direction du sol, soit en direction du plancher inférieur. Diriger les efforts reçus en direction du sol permet de participer à limiter voir éviter le soulèvement de la poutre centrale lors de sa déformation. Le profilé de renfort 23 peut être fixé à la poutre centrale 15 par tout moyen. Par exemple, il peut être fixé par soudure ou par vissage, de préférence il est fixé par soudure. De manière à contrôler la rigidité apportée par le profilé de renfort 23 à la poutre centrale 15, le profilé de renfort 23 n'est de préférence pas fixé à toutes les parois de la poutre centrale 15. Selon un mode de réalisation le profilé de renfort 23 est fixé aux parois latérales de la poutre centrale De préférence, le profilé de renfort 23 se présente sous la même forme ou une forme similaire à la poutre centrale 15. Selon un mode de réalisation, le profilé de renfort 23 se présente sous la forme d'un tube plat positionné parallèlement à la poutre centrale 15. Selon un mode de réalisation alternatif, le profilé de renfort 23 se présente sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas et disposé imbriqué dans la poutre centrale 15. Le profilé de renfort 23 présente ainsi une paroi supérieure 25 et deux parois latérales 27, comme il est représenté en figure 2. De préférence, la poutre centrale 15 se présente également sous la forme d'un profilé en U ouvert vers le bas de sorte qu'elle ne comprend pas de paroi inférieure. Une telle configuration de la poutre centrale 15 et du profilé de renfort 23 améliore les qualités de déformation et d'absorption d'énergie de ces éléments, en comparaison avec une configuration fermée sur toutes ses faces. Disposer l'ouverture vers le bas limite voir évite les risques de contact de la poutre centrale 15 et/ou du profilé de renfort 23 avec le plancher inférieur 13 lors de leur déformation.

Selon un mode de réalisation de l'invention, la poutre centrale 15 comprend au moins un ajourage 29 découpé dans une des parois de la partie arrière de la poutre centrale 15 entourant le profilé de renfort 23, créant une zone d'affaiblissement de la rigidité de la poutre centrale 15. De cette manière, la partie arrière de la poutre centrale 15 est également capable de se déformer pour absorber un effort, lui donnant ainsi une double fonction. De préférence, ce ou au moins un des ajourages 29 est positionné au niveau d'une arrête longitudinale de la poutre centrale 15 joignant deux parois. De préférence encore, cette arrête est une arrête supérieure faisant coin entre la paroi supérieure 17 et une des deux parois latérales 19, notamment lorsque la poutre centrale se présente sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas. La poutre centrale 15 étant plus rigide au niveau de ses arrêtes, la présence d'ajourages 29 à leurs niveaux crée des zones d'affaiblissement de la rigidité plus conséquente que lorsque lesdits ajourages sont découpés dans les parois. Lorsque plusieurs ajourages 29 sont présents, ils sont préférentiellement disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal de la poutre centrale 15 de sorte à former des paires d'ajourages 29.

Bien entendu la poutre centrale peut comprendre également d'autres ajourages découpés en dehors de la partie arrière entourant le profilé de renfort. Notamment la poutre centrale peut comprendre au moins un ajourage en partie avant, ledit ou lesdits ajourages facilitant la déformation longitudinale de la poutre centrale et participant à la capacité d'absorption des efforts de la poutre centrale. De manière similaire à ce qui vient d'être décrit pour les parois de la poutre centrale 15 et selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le profilé de renfort 23 comprend au moins un ajourage 31 découpé dans une moins de ses parois. De préférence, ce ou au moins un des ajourages 31 est positionné au niveau d'une arrête longitudinale du profilé de renfort 23 joignant deux parois. De préférence encore, cette arrête est une arrête supérieure faisant coin entre la paroi supérieure 25 et une des deux parois latérales 27, notamment lorsque le profilé de renfort 23 se présente sous la forme d'un profilé en forme de U ouvert vers le bas. De manière à coordonner la déformation de la poutre centrale 15, le ou les ajourages (29, 31 ) de la poutre centrale 15 et du profilé de renfort 23 sont positionnés au même niveau selon la direction longitudinal du véhicule 1 . Lorsque plusieurs ajourages 31 sont présents, ils sont préférentiellement disposés symétriquement de part et d'autre de l'axe longitudinal de la du profilé de renfort 23 de sorte à former des paires d'ajourages 31 .