TITRE : STRUCTURE DE VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC PIÈCE DE

RENFORCEMENT ENTRE LA TRAVERSE DE PAVILLON DE TOIT ET LA POUTRE D’ARC DE PAVILLON

Domaine technique

La présente invention revendique la priorité de la demande française 1906606 déposée le 19 Juin 2020 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.

L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et, plus particulièrement, à la structure d’un véhicule automobile.

Technique antérieure

De nombreux organismes réalisent, pour le compte de gouvernements, des protocoles d’essais sur les véhicules servant notamment à tester leur fiabilité ou encore leur résistance lors d’un choc. Ainsi, un protocole de « choc latéral poteau » permet de tester la résistance du véhicule et les dégâts occasionnés aux passagers, lors d’un choc latéral au niveau du montant latéral central, ou pied milieu du véhicule.

La structure d’un véhicule automobile comprend, classiquement, deux poutres d’arc de pavillon positionnées de part et d’autre d’un pavillon de toit. Une traverse de pavillon de toit est positionnée en dessous du pavillon et est fixée latéralement aux deux poutres d’arc de pavillon. De plus, une pièce de renforcement peut être utilisée à chacune des extrémités de la traverse afin de renforcer la liaison avec la poutre d’arc de pavillon correspondante. Mais, lors d’un choc latéral poteau, l’extrémité de la traverse de toit peut se séparer de la poutre d’arc de pavillon correspondante, entraînant alors des dommages aux passagers.

Le document de brevet publié FR 2 932 150 A1 divulgue une traverse de pavillon de toit présentant des nervures, la traverse étant rattachée, à chacune de ses

extrémités, à une poutre d’arc de pavillon. Mais la liaison entre l’extrémité de la traverse de pavillon de toit et la poutre d’arc de pavillon correspondante est fragile. En effet, cette liaison présente un risque de rupture important en cas de choc latéral poteau.

Le document de brevet publié EP 1 449 746 A2 divulgue une liaison entre un montant latéral central, une traverse de pavillon de toit et le pavillon de toit d’un véhicule automobile. Une pièce de renforcement est positionnée entre les deux tôles formant le montant central latéral, et est fixée à la traverse de pavillon de toit et au pavillon de toit. Mais cette liaison peut être déficiente, notamment lors d’un choc latéral poteau.

Exposé de l'invention

L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif d’améliorer la résistance de la liaison entre la traverse de pavillon de toit et la poutre d’arc de pavillon, notamment lors d’un choc latéral poteau.

L’invention a pour objet une structure de véhicule automobile, comprenant : deux poutres d’arc de pavillon disposées latéralement de part et d’autre de la structure de véhicule automobile, une traverse de pavillon de toit, comprenant deux extrémités fixées aux deux poutres d’arc de pavillon respectivement, et une pièce de

renforcement à la fixation de chacune des extrémités de la traverse à la poutre d’arc de pavillon de toit correspondante, remarquable en ce que chacune des extrémités de la traverse de pavillon de toit est disposée entre la pièce de renforcement et la poutre d’arc de pavillon de toit correspondantes.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des pièces de renforcement est un embouti s’étendant suivant une direction principale longitudinale, de part et d’autre de l’extrémité correspondante des deux extrémités de la traverse de pavillon de toit.

Selon un mode avantageux de l’invention, les deux extrémités de la traverse de pavillon de toit présentent des nervures, chacune des pièces de renforcement comprenant une portion centrale épousant les nervures de l’extrémité

correspondante et deux portions distales fixées directement à la poutre d’arc de pavillon correspondante. Selon un mode avantageux de l’invention, les portions distales de chacune des pièces de renforcement sont fixées par un ou plusieurs points de soudure à résistance électrique à la poutre d’arc de pavillon de toit.

Selon un mode avantageux de l’invention, la portion centrale de chacune des pièces de renforcement est fixée à l’extrémité correspondante des deux extrémités de la traverse de pavillon de toit par un ou plusieurs points de soudure à résistance électrique.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des deux extrémités de la traverse de pavillon de toit est fixée à la poutre correspondante des deux poutres d’arc de pavillon de toit par un ou plusieurs points de soudure à résistance électrique.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des pièces de renforcement présente une forme générale rectangulaire ou trapézoïdale.

Selon un mode avantageux de l’invention, chacune des pièces de renforcement dépasse latéralement vers l’intérieur du véhicule de la poutre d’arc de pavillon de toit.

Selon un mode avantageux de l’invention, le dépassement est d’au moins 15mm.

Selon un mode avantageux de l’invention, la traverse de pavillon de toit est située longitudinalement au niveau de deux montants latéraux centraux.

Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent d’améliorer la liaison entre la poutre d’arc de pavillon et la traverse de pavillon de toit. Cette amélioration est due à la présence d’une pièce de renforcement positionnée au- dessus de chaque extrémité de la traverse de pavillon de toit, la pièce étant fixée à la poutre d’arc de pavillon correspondante sous-jacente. Le positionnement de la pièce de renforcement au-dessus de chaque extrémité de la traverse permet le maintien de la liaison lors des deux phases d’un choc latéral poteau : la phase de cisaillement et la phase de traction. De plus, la pièce de renforcement est de conception et de fabrication simple, réalisée par des techniques et des matériaux connus de l’homme du métier. Sa fixation sur la structure du véhicule est également simple à mettre en œuvre, et largement pratiquée dans l’industrie automobile. D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins.

Brève description des dessins

[Fig 1] est une vue en perspective d’une structure de véhicule automobile ;

[Fig 2] est une vue éclatée de la liaison entre une poutre d’arc de pavillon, une traverse de pavillon de toit et une pièce de renforcement ;

[Fig 3] est une vue du dessus de la liaison représentée à la figure 2 ;

[Fig 4] est une vue en coupe de la liaison des figures 2 et 3, à un premier stade d’accomplissement d’un choc latéral poteau : la phase de cisaillement ;

[Fig 5] est une vue en coupe de la liaison des figures 2 et 3, à un deuxième stade d’accomplissement d’un choc latéral poteau : la phase de traction.

Description détaillée

La figure 1 est une vue d’une structure de véhicule automobile selon l’invention.

La structure 1 du véhicule comprend un pavillon de toit (non représenté pour des raisons de clarté) et deux côtés latéraux 3 situés de part et d’autre dudit pavillon. À chacun des côtés latéraux 3, et latéralement au pavillon de toit, se trouve une poutre d’arc de pavillon 5. Cette poutre 5 s’étend depuis un montant latéral avant 7, ou pied avant du véhicule, vers l’arrière du véhicule. De plus, à chacun des côtés 3 du véhicule, un montant latéral central 11 , ou pied milieu du véhicule, s’étend depuis un soubassement 9 vers une portion médiane (montrée aux figures 2 et 3) de la poutre d’arc de pavillon 5 correspondante. Une traverse de pavillon de toit 13 s’étend également entre les deux poutres d’arc de pavillon 5, au niveau des montants latéraux centraux 11. Cette traverse 13 présente deux extrémités (visibles aux figures 2 à 5), chaque extrémité de la traverse 13 étant disposée entre une pièce de renforcement 15 et la poutre d’arc de pavillon 5 correspondante, chaque extrémité étant fixée à la poutre 5 correspondante. La pièce de renforcement 15 sert à renforcer la fixation de chacune des extrémités de la traverse 13 à la poutre d’arc de pavillon 5 correspondante.

Les figures 2 et 3 montrent deux vues de la liaison entre la traverse de pavillon de toit, la poutre d’arc de pavillon et la pièce de renforcement correspondantes. Ces figures reproduisent la liaison du côté gauche du véhicule, mais peuvent aussi s’appliquer à une liaison située du côté droit du véhicule.

Sur ces figures, le montant latéral central 11 comprend une portion verticale 11 A s’étendant sur la hauteur de la structure du véhicule, et une extrémité supérieure 11 B évasée à la jonction avec la poutre d’arc de pavillon 5. La portion verticale 11 A du montant latéral central 11 a une section transversale en U apte à améliorer l’absorption des chocs, en particulier l’absorption d’un choc latéral poteau.

La poutre d’arc de pavillon 5 s’étend longitudinalement le long du pavillon de toit (non visible sur ces figures). La poutre d’arc de pavillon 5 présente une section transversale en U apte à améliorer l’absorption des chocs. La portion médiane 5A de chaque poutre 5 comprend un renfoncement 5B apte à accueillir l’extrémité 13A correspondante de la traverse de pavillon de toit 13. Sur une face externe 5C de la portion médiane 5A de la poutre 5 se trouve une zone de réception 5D de l’extrémité supérieure 11 B du montant latéral central 11 correspondant. Ainsi, la traverse de toit 13 est située longitudinalement au niveau des deux montants latéraux centraux 11.

L’extrémité 13A de la traverse de pavillon de toit 13 comprend, sur les figures 2 et 3, des nervures 13B. De plus, cette extrémité 13A se loge dans le renfoncement 5B de la poutre d’arc de pavillon 5, et y est fixée par un ou plusieurs points de soudure à résistance électrique 15C. Une portion médiane 13C de la traverse 13 est en porte- à-faux entre les deux nervures 13B.

Enfin, la liaison comprend la pièce de renforcement 15. Cette pièce de renforcement 15 est un embouti de forme généralement rectangulaire ou trapézoïdale, et qui s’étend suivant une direction principale longitudinale, de part et d’autre de l’extrémité 13A de la traverse de pavillon de toit 13. La pièce de renforcement 15 comprend une portion centrale 15A qui épouse les nervures 13B de l’extrémité 13A de la traverse 13. Cette portion centrale 15A est fixée à l’extrémité 13A de la traverse 13 par un ou des points de soudure à résistance électrique 15C. La pièce de renforcement 15 comprend, en outre, deux portions distales 15B fixées directement à la poutre d’arc de pavillon 5 par un ou des points de soudure à résistance électrique 15D. De plus, la pièce de renforcement 15 dépasse latéralement vers l’intérieur du véhicule la poutre d’arc de pavillon 5, ce dépassement étant d’au moins 15mm. Les figures 4 et 5 montrent la liaison entre une extrémité de la traverse de pavillon de toit, le montant latéral central et la poutre d’arc de pavillon correspondants, lors d’un choc latéral poteau.

Dans un premier temps (figure 4), la liaison travaille en cisaillement. Le maintien de la liaison entre la traverse de pavillon de toit 13 et la poutre d’arc de pavillon 5 est réalisé par la présence de la pièce de renforcement 15, qui, en étant positionné sur l’extrémité 13A de la traverse 13, va la maintenir sur la poutre d’arc de pavillon 5 sous-jacente et ainsi assurer la tenue de la liaison.

Dans un second temps (figure 5), la liaison travaille en traction, suite au pliage de la traverse de pavillon de toit 13. Cette phase de traction doit arriver le plus

tardivement possible, de manière à optimiser la fonction de la traverse 13. Au cours de cette phase, la traverse 13 est en appui sur la pièce de renforcement 15. L’effort est alors réparti sur toute la largeur de la pièce de renforcement 15, ce qui permet le maintien de la liaison lors de la deuxième phase du choc.