FR2676407A1 - Agencement d'une partie avant de vehicule automobile deformable en cas de choc frontal du vehicule. - Google Patents

Abstract

La présente invention se rapporte à un agencement d'une partie avant de véhicule automobile apte à se déformer pour amortir un choc frontal du véhicule. Cet agencement comprend une structure (5) solidaire d'une caisse (6) du véhicule et supportant un groupe moto-propulseur (2) ainsi qu'un boîtier (7) de crémaillère de direction disposé transversalement à l'arrière du groupe, cet agencement étant caractérisé en ce que le boîtier (7) comporte à chacune de ses extrémités un moyen d'ancrage (7d, 11d, 7g, 11g) fixé à la structure et une proéminence ou butoir (22) fait saillie de l'arrière du groupe moto-propulseur au regard du boîtier (7), pour qu'en cas de recul du groupe lors d'un choc frontal (C), le butoir (22) exerce sur le boîtier entre les deux moyens d'ancrage une poussée vers l'arrière à laquelle la crémaillère (8) s'oppose en fléchissant afin d'amortir ledit recul. Cet agencement s'applique à la réalisation de parties avant pour des véhicules automobiles de types divers.

Description

La présente invention concerne une partie avant de véhicule automobile, et se rapporte plus particulièrement à un agencement d'une telle partie avant, apte à se déformer en cas de choc frontal du véhicule afin d'amortir un éventuel recul du groupe moto-propulseur vers l'habitacle du véhicule.

On a décrit depuis longtemps des agencements de partie avant de véhicule automobile apte à se déformer pour amortir un choc frontal du véhicule. Les parties avant connues comprennent une structure solidaire de la caisse du véhicule et supportant divers éléments mécaniques de ce dernier comme le groupe moto-propulseur, la suspension et la direction du véhicule. Fréquemment, le bottier de crémaillère de la direction est fixé transversalement à l'arrière du groupe moto-propulseur.

Généralement, ces structures sont constituées de poutres disposées de façon à absorber l'énergie d'un choc frontal en se déformant, ce qui provoque un recul du groupe moto-propulseur vers l'habitacle du véhicule.

Cependant, suivant les agencements connus, le recul du groupe moto-propulseur a pour effet le déplacement d'éléments de la structure ou d'un berceau de support du groupe moto-propulseur vers l'arrière, provoquant ainsi d'importantes contraintes au niveau du plancher et du tablier de l'habitacle. Sous l'effet de telles contraintes, des éléments mécaniques de la partie avant du véhicule peuvent aisément pénétrer dans l'habitacle en cas d'accident, ce qui risque de blesser les passagers du véhicule.

La présente invention a donc pour but de proposer un agencement de partie avant de véhicule permettant d'amortir et donc de réduire le recul du groupe moto-propulseur vers l'habitacle, en utilisant des éléments mécaniques interposés entre la cloison formant le tablier de l'habitacle et le groupe comme absorbeurs d'énergie, ainsi qu'en déviant le déplacement du groupe moto-propulseur au dessus du berceau de support de la structure.

A cet effet, l'invention a pour objet un agencement d'une partie avant de véhicule automobile apte à se déformer pour amortir un choc frontal du véhicule, du type comprenant une structure solidaire d'une caisse du véhicule et supportant un groupe moto-propulseur ainsi qu'un bottier de crémaillère de direction, le boiter étant disposé transversalement à l'arrière du groupe moto-propulseur, caractérisé en ce que le bottier comporte à chacune de ses extrémités un moyen d'ancrage fixé à la structure, et une proéminence ou butoir fait saillie de l'arrière du groupe moto-propulseur au regard du centre sensiblement du boîtier, pour qu'en cas de recul du groupe moto-propulseur lors d'un choc frontal, le butoir exerce sur le bottier entre les deux moyens d'ancrage une poussée vers l'arrière à laquelle notamment la crémaillère s'oppose en fléchissant afin d'amortir ledit recul.

On comprend déjà que grâce à l'invention, la crémaillère et son bottier sont montés en chape et absorbent l'énergie provoquant le recul du groupe motopropulseur en résistant à la contrainte de flexion appliquée au centre du bottier de crémaillère par le butoir formé à l'arrière du groupe moto-propulseur.

L'agencement conforme à l'invention est aussi caractérisé en ce que chacun des deux moyens d'ancrage comprend une patte intégrée au bottier près de l'une de ses extrémités et un organe de fixation reliant la patte à une traverse faisant partie de la structure.

L'agencement se caractérise en ce que les organes de fixation sont deux vis dont les axes sont sensiblement parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires d'une part à la crémaillère et d'autre part à la direction d'un choc frontal.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, une face de la traverse précitée qui est disposée au regard du groupe moto-propulseur forme un biseau incliné vers l'avant et vers le bas, cette face en biseau pouvant être heurtée par une partie inférieure arrière du groupe moto-propulseur, en cas de choc frontal.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, une barre anti-dévers est montée transversalement sur la structure à l'arrière du bottier, par l'intermédiaire de deux paliers latéraux, de façon à être sollicitée en flexion sensiblement en son centre par le butoir ou par le boîtier lorsque ce dernier est heurté sous l'effet du recul du groupe moto-propulseur.

L'invention est encore caractérisé en ce que chacun des paliers de montage de la barre anti-dévers est fixé sur la traverse de la structure à proximité de l'une de ses extrémités latérales.

On précisera encore ici que la traverse précitée fait partie d'un berceau de support du groupe moto-propulseur notamment, qui comprend des zones latérales sur lesquelles des moyens de fixation du berceau à la caisse du véhicule sont montés.

Mais d'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront mieux de la description détaillée donnés uniquement à titre d'exemple, qui suit et se réfère aux dessins annexés dans lesquels
- la figure 1 est une vue partielle de dessus d'une partie avant de véhicule automobile agencée conformément à la présente invention
- la figure 2 est une vue en coupe suivant la ligne II-II de la figure 1
- la figure 3 est une vue similaire à la figure 1 et illustrant la partie avant conforme à l'invention après le recul du groupe moto-propulseur durant un choc frontal du véhicule ; et
- la figure 4 est une vue en coupe suivant la ligne IV-IV de la figure 3.

En se reportant maintenant aux figures, on voit une partie avant 1 d'un véhicule automobile. Un groupe moto-propulseur 2 est monté dans la partie avant 1 de ce véhicule. Suivant l'exemple illustré, le groupe moto-propulseur 2 est constitué par un moteur à combustion interne 2a, par une bote de vitesses 2b et par un carter de pont 2c. Des arbres de pont 3d et 3g s'étendent en saillie de part et d'autre du carter de pont 2c, afin de relier le groupe moto-propulseur 2 à deux roues motrices 4d et 4g, respectivement.

On remarque sur les figures que le groupe moto-propulseur 2 est monté transversalement dans la partie avant 1. Le groupe moto-propulseur s'étend d'un bord latéral à l'autre de la partie 1 et le carter de pont 2c est à l'arrière du groupe moto-propulseur. Ainsi, sur les figures 1 et 3, la direction des flèches C correspond à la direction longitudinale du véhicule (non représenté) et l'avant de ce véhicule se trouve à gauche.

La référence générale 5 désigne une structure qui est solidaire d'une caisse 6 du véhicule. Le groupe moto-propulseur 2 est fixé sur la structure 5 qui fait également office de support pour un boîtier 7 à l'intérieur duquel est logée une crémaillère 8 de direction du véhicule. Le bottier de crémaillère 7 est monté sur la structure 5 transversalement au véhicule, à l'arrière du groupe moto-propulseur. Ainsi, la crémaillère 8 s'étend sensiblement à angle droit par rapport à la direction des flèches C sur les figures 1 et 3, dans le plan de la feuille sur ces figures.

Chacune des extrémités latérales 8d, 8g de la crémaillère fait saillie transverslement de l'une des extrémités du bottier 7, de part et d'autre de la structure 5, et est raccordée à l'une des roues motrices 4d, 4g par des biellettes de direction 9d, 9g, respectivement. D'autre part, la crémaillère 8 est reliée de façon usuelle par un pignon à une colonne et un volant (non représentés) de direction qui permettent de commander le braquage de roues 4d, 4g.

Conformément à l'invention, le boltier de crémaillère 7 comporte à chacune de ses extrémités un moyen d'ancrage fixé à la structure 5. On voit bien sur la figure 2 que le moyen d'ancrage le plus proche de la roue droite 4d du véhicule est constitué par une patte 7d intégrée au bottier 7 et fixée, à l'aide d'un organe de fixation iid, sur une traverse 5a de la structure 5 à proximité de son extrémité latérale droite. Similairement, la patte d'ancrage du boîtier 7 qui est la plus proche de la roue 4g comprend une patte 7g intégrée au bottier et un organe de fixation iig monté sur la traverse 5a.

Suivant l'exemple illustré, les organes de fixation iid, iig sont des vis dont les axes longitudinaux sont sensiblement parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires d'une part à la crémaillère 8 et d'autre part à la direction des flèches C sur les figures 1 et 3.

Plus précisément, chacune des vis de fixation iid, iig est montée dans un perçage (non représenté) de sa patte d'ancrage 7d, 7g respective et fait saillie dans la traverse 5a afin d'être fixée à cette dernière, par exemple par vissage dans un perçage fileté ou un écrou (non représentés).

Sur les figures, la référence numérique 22 désigne une proéminence ou butoir qui fait saillie de l'arrière du groupe moto-propulseur 2. Sur les figures, le butoir 22 est intégré au carter de pont 2c et s'étend suivant la direction longitudinale du véhicule au regard sensiblement du centre du bottier 7. Autrement dit, le butoir 22 est sensiblement perpendiculaire à la direction de la crémaillère 8 et est disposé, suivant la direction transversale du véhicule approximativement à égale distance de la patte d'ancrage 7d et de la patte d'ancrage 7g. L'extrémité du butoir 22 la plus proche de la crémaillère 8 a sensiblement un profil correspondant au profil extérieur du bottier 7 et est à distance de ce dernier. Comme visible sur les figures 1 et 2, cette extrémité du butoir 22 est de forme arrondie concave puisque le bottier 7 est sensiblement cylindrique.

On remarque sur les figures 2 et Lt que la traverse 5a a une section transversale sensiblement en forme de trapèze. Les pattes d'ancrage 7d et 7g sont fixées sur l'une des faces parallèles ou face supérieure du trapèze formé par la traverse 5a. La face avant de la traverse 5a qui est disposée au regard du carter de pont 2c du groupe moto-propulseur est inclinée vers l'avant et vers le bas, de sorte que la traverse 5a forme un biseau dont la pointe est formée par l'avant de la base de la traverse 5a, autrement dit par l'avant d'une face parallèle opposée à celle où sont fixées les pattes 7d et 7g.

Sur les dessins, la référence numérique 12 désigne une barre anti-dévers qui est raccordée par chacune de ses extrémités latérales à la suspension (non représentée) des roues avant 4d, 4g du véhicule et qui est solidaire de la structure 5. Dans l'exemple d'agencement illustré sur les figures, la barre anti-dévers 12 est montée à rotation sur la structure 5 par l'intermédiaire de deux paliers latéraux 13d et 13g qui sont fixés sur la traverse 5a. On voit bien sur la figure 1 notamment que les paliers 13d, 13g sont fixés par l'intermédiaire de vis iltd, 14g respectivement, à proximité des extrémités latérales de la traverse 5a, à l'arrière du bottier 7.Ainsi, la partie de la barre anti-dévers 12 qui s'étend entre les deux paliers 13d et 13g est disposée à distance derrière le bottier 7 et généralement à angle droit par rapport à la direction des flèches C sur les figures 1 et 3. Suivant l'agencement de l'invention, la patte d'ancrage 7d et le palier 13d sont montés sur la traverse 5a d'un côté du butoir 22, tandis que la patte 7g et le palier 13g sont montés sur la traverse 5a de l'autre côté du butoir 22. Contrairement au boîtier 7 qui est immobilisé sur la structure 5 par l'intermédiaire de deux vis iid, iig dont les axes sont verticaux, la barre anti-dévers 12 est montée dans les paliers 13d, 13g de façon à pouvoir pivoter autour d'un axe sensiblement transversal au véhicule.

On remarque également sur les figures que la structure 5 comporte, à l'arrière de la traverse 5a, des zones latérales 5d et 5g. Des perçages d'axes sensiblement parallèles à ceux des vis iid, iig sont formés dans ces zones latérales 5d et 5g. Ces perçages permettent le montage de moyen de fixation (non représentés) reliant à une partie inférieure de la caisse 6 du véhicule un berceau de support du groupe moto-propulseur 2, dont fait partie la traverse 5a.

Les figures 3 et Lt illustrent l'état de l'agencement visible sur les figures 1 et 2 et qui vient d'être décrit, lorsque le véhicule a subit une collision ou choc frontal dont la direction et l'orientation correspondent sensiblement à celles des flèches C sur les figures. Les déplacements et déformations de l'agencement de la partie avant 1 qui vient décrite sous l'effet d'un tel choc frontal C vont maintenant être expliqués.

Comme on l'a déjà dit plus haut, il est souhaitable lors d'une collision ou choc frontal d'un véhicule que la partie avant de ce dernier se déforme afin d'absorber une partie au moins de l'énergie due au choc.

L'agencement conforme à l'invention permet non seulement une telle absorption d'énergie comme dans l'art antérieur, mais évite en plus que le groupe moto-propulseur 2 recule directement vers l'habitacle du véhicule.

Autrement, dit l'agencement qui a été décrit plus haut permet d'une part d'amortir le recul du groupe moto-propulseur sous l'effet d'un choc frontal C, et d'autre part dévie le mouvement de recul de ce groupe de manière à limiter le plus que possible les déformations de la caisse 6 du véhicule.

Un tel résultat est avantageusement obtenu grâce au montage en chape, ctest-à-dire entre deux moyens d'ancrage latéralement espacés, du boltier de crémaillère 7, qui permet au butoir 22 solidaire du groupe moto-propulseur 2 de venir heurter sensiblement le milieu du bottier de crémaillère 7, dans le cas où le groupe moto-propulseur 2 recule sous l'effet d'un choc frontal C du véhicule. Si le groupe moto-propulseur 2 recule (c'est-à-dire se déplace suivant le sens des flèches C) jusqu'a ce que le butoir 22 vienne heurter le bottier 7, celui-ci subit une sollicitation en flexion entre les deux vis iid, iig qui font office de point d'ancrage. Dans un premier temps, le bottier 7 fléchit de façon élastique sous l'effet du recul du butoir 22.Une fois que le groupe moto-propulseur 2 a reculé d'une distance telle que la valeur de la contrainte de flexion est supérieure à la valeur limite de déformation élastique du bottier 7, ce dernier rompt, comme ceci est illustré sur la figure 3. On comprend déjà que grâce à l'agencement propre à l'invention, la rigidité ou résistance à la flexion du bottier 7 et de la crémaillère 8 s'opposent au recul du groupe moto-propulseur 2, et donc amortissent ce recul en absorbant par déformation une partie au moins de l'énergie ayant provoqué ce recul.

A l'instar de ce qui vient d'être expliqué, une fois que le bottier 7 est rompu, le déplacement du butoir 22 vers l'arrière du véhicule est amorti grâce à la résistance qu'oppose la rigidité à la flexion de la crémaillère 8.

En cas de choc particulièrement violent du véhicule, il est possible grâce à l'agencement conforme à l'invention que le butoir 22 fasse fléchir la crémaillère 8 jusqu'à ce que le butoir vienne également heurter la barre anti-dévers 12, comme illustré sur la figure Lt. Dans ce cas, puisque la barre anti-dévers 12 est elle aussi montée en chape entre les deux paliers latéraux 13d et 13g qui sont fixés aux extrémités latérales de la traverse 5a, la barre 12 est également sollicitée en flexion lors d'un recul important du groupe moto-propulseur 2, afin d'amortir une partie au moins de l'énergie du choc frontal
C.

Suivant l'exemple décrit et illustré, le butoir 22 vient directement heurter la barre anti-dévers 12.

Toutefois, il est également envisageable que la barre 12 soit sollicitée en flexion entre ses paliers 13d, 13g non pas par le butoir 22 directement mais par le boltier 7 et/ou la crémaillère 8.

Grâce notamment à la forme en biseau de la face avant de la traverse 5a de la structure 5, l'agencement conforme à l'invention permet, en plus de l'amortissement obtenu grâce à la déformation de l'ensemble formé par le bottier 7 et la crémaillère 8 ainsi que de la barre anti-dévers 12, de dévier la trajectoire du recul du groupe moto-propulseur 2.

En effet, lors d'un choc frontal C du véhicule le groupe moto-propulseur 2 recule et sa partie inférieure arrière vient heurter la face inclinée vers le bas et vers l'avant de la traverse 5. Comme visible sur la figure 2, la partie arrière inférieure du groupe moto-propulseur 2 est le carter de pont 2c qui est disposé au regard de la face en biseau de la traverse 5a. En cas de recul, le carter de pont 2c vient heurter la traverse 5a puis glisse vers le haut contre la face en biseau de la traverse. Le déplacement ou glissement du carter de pont 2c contre la face en biseau de la traverse 5a dévie la trajectoire de recul du groupe moto-propulseur 2.En d'autres termes, au lieu de reculer suivant le sens et la direction de la flèche C, le groupe moto-propulseur 2 a tendance à pivoter transversalement à la direction de choc de sorte que le haut du moteur 2a a tendance à se déplacer vers l'avant et que le carter de pont 2c a tendance à se déplacer vers le haut contre la face en biseau de la traverse 5a.

En observant la figure Lt, on comprend bien qu ' une telle déviation de la trajectoire de recul du groupe moto-propulseur 2 permet de préserver le plus que possible la caisse 6 du véhicule en retardant au maximum l'instant auquel le groupe moto-propulseur 2 viendra heurter le tablier avant 6a de la caisse ou habitacle 6 du véhicule.

On a donc obtenu conformément à l'invention un agencement d'un partie avant de véhicule automobile apte à se déformer pour amortir un choc frontal du véhicule, dans lequel le groupe moto-propulseur exerce sur des éléments mécaniques de la direction et de la suspension du véhicule une poussée vers l'arrière à laquelle ces éléments s'opposent en fléchissant afin d'amortir le recul du groupe moto-propulseur. En outre, l'agencement propre à l'invention permet de dévier la trajectoire du recul du groupe moto-propulseur sous l'effet d'un choc frontal afin de réduire le plus que possible les risques de pénétration de ce groupe dans l'habitacle du véhicule.

Evidemment, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation qui vient d'être et qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. Aussi, l'invention comprend tous les équivalents ou combinaisons des moyens techniques décrits, si ceux-ci sont effectués suivant son esprit.

Claims (6)

REVENDICATIONS

1. Agencement d'une partie avant de véhicule automobile apte à se déformer pour amortir un choc frontal du véhicule, du type comprenant une structure (5) solidaire d'une caisse (6) du véhicule et supportant un groupe moto-propulseur (2) ainsi qu'un bottier (7) de crémaillère de direction, le boltier étant disposé transversalement au véhicule à l'arrière du groupe moto-propulseur, caractérisé en ce que le bottier de crémaillère (7) comporte à chacune de ses extrémités un moyen d'ancrage (7d, iid ; 7g, 11g) fixé à la structure (5a), et une proéminence ou butoir (22) fait saillie de l'arrière du groupe moto-propulseur (2) au regard du centre sensiblement du bottier (7), pour qu'en cas de recul du groupe moto-propulseur lors d'un choc frontal (C), le butoir (22) exerce sur le bottier entre les deux moyens d'ancrage une poussée vers l'arrière laquelle notamment la crémaillère (8) s'oppose en fléchissant afin d'amortir ledit recul.

2. Agencement selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des deux moyens d'ancrage comprend une patte (7d, 7g) intégrée au bottier (7) près de l'une de ses extrémités et un organe de fixation (?li, 11g) reliant la patte à une traverse (5a) faisant partie de la structure (5).

3. Agencement selon 2, caractérisé en ce que les organes de fixation (Ild, 11g) sont deux vis dont les axes sont sensiblement parallèles l'un à l'autre et perpendiculaires d'une part à la crémaillère (8) et d'autre part à la direction d'un choc frontal (C).

Lt. Agencement selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce qu'une face de la traverse (5a) qui est disposée au regard du groupe moto-propulseur (2) forme un biseau incliné vers l'avant et vers le bas, cette face en biseau pouvant être heurtée par une partie inférieure arrière du groupe moto-propulseur (2) en cas de choc frontal (C).

5. Agencement selon l'une des revendications 1 à Lt, caractérisé en ce qu'une barre anti-dévers (12) est montée transversalement à l'arrière du bottier (7) sur la structure à l'aide de deux paliers latéraux (13d ; 13g), de façon à être sollicitée en flexion sensiblement en son centre par le butoir ou par le bottier (7) lorsque ce dernier est heurté par le butoir (22) sous l'effet du recul du groupe moto-propulseur (2).

6. Agencement selon la revendication 5, caractérisé en ce que chacun des paliers (13d ; 13g) de montage de la barre anti-dévers (12) est fixé sur la traverse (5a) de la structure à proximité de l'une de ses extrémités latérales.

7. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la traverse précitée (5a) fait partie d'un berceau de support du groupe moto-propulseur (2) notamment, qui est fixé à des zones latérales inférieures (5d, 5g) de la caisse (6) du véhicule.