FR2822431A1 - Vehicule automobile a tres haut niveau de securite - Google Patents

Abstract

Véhicule automobile à très haut niveau de sécurité ayant une structure générale sphérique, formant une sphère indéformable, les organes extérieurs s'effaçant lors d'un choc violent lui permettant de rouler sur lui-même.

Description

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L'invention concerne un véhicule à moteur offrant un très haut niveau de sécurité aux occupants même lors d'un choc très violent.

En matière de sécurité automobile on connaît déjà les ceintures de sécurité, les rétracteurs de ceinture (plus récent), les airbags conducteur, passager ou même latéraux, l'ABS, les protections latérales, les masses absorbant l'énergie des chocs... offrant une sécurité qui se limite à des chocs pas trop violents. Mais au-delà de cette limite quand le choc peut entraîner un réel danger pour les passagers, il n'y a pas de vraie réponse à la sécurité.

C'est justement dans ce créneau que l'invention trouve sa place.

Il faut d'abord observer ce qui se passe lors d'une très forte collision (frontale, latérale ou arrière) entre deux véhicules. On constate qu'ils sont écrasés pratiquement à l'endroit où a lieu l'impact et ceci pour deux raisons essentielles : - La première est que la structure générale des véhicules forme une sorte de "boite rectangulaire" (avec des angles qui accrochent) faisant barrage un peu comme un mur.

- La deuxième est que les pneus adhèrent fortement à la route bloquant le véhicule comme s'il était collé au sol.

Le but de l'invention consiste à avoir la démarche inverse, c'est à dire empêcher que le véhicule soit écrasé en l'écartant de l'endroit où à lieu l'impact.

En réponse à cet objectif l'invention a pour objet un véhicule automobile à très haut niveau de sécurité caractérisé par le fait que sa structure générale forme une sorte de "boule indéformable" sans aucun angle pouvant rouler sur elle-même.

Selon une autre caractéristique de l'invention, le véhicule est équipé d'un dispositif permettant à tous les éléments qui dépassent de cette boule, notamment les roues et les pare-chocs, de se rétracter en cas de choc très violent pour que le véhicule tout entier prenne la forme d'une boule et que les pneus n'adhèrent plus à la route. Ainsi le véhicule en formation"boule"sous l'effet du choc est écarté de l'endroit où a lieu l'impact en roulant sur luimême, le véhicule étant conçu pour faire des tonneaux.

L'invention va maintenant être décrite. Pour simplifier la description du véhicule, on va distinguer trois parties sachant qu'elles sont indissociables - La structure générale.

- Le dispositif permettant au véhicule tout entier de prendre la forme d'une boule.

- Les éléments constituant le véhicule dans sa version complète et intervenant dans le concept.

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La structure générale est composée d'un certain nombre d'éléments reliés entre eux pour former une structure grillagée, une sorte de cage incompressible, caractérisée par le fait que chacun de ces éléments est composé de tubes métalliques très résistants et courbés pour la plupart, assemblés de manière à former une boule indéformable. Chacun de ces éléments servant à renforcer la structure et à raccorder la cage, ils peuvent alors être soudés ou simplement assemblés par vissage pour ne former qu'un seul ensemble très résistant.

Chacun de ces éléments est composé de tubes métalliques très résistants, caractérisés par le fait qu'ils font office d'arceaux de sécurité en encerclant l'habitacle pour le protéger sous tous les angles. L'habitacle se trouvant à l'intérieur de la boule devient alors une véritable cellule de survie.

Chacun de ces éléments est composé de tubes métalliques ayant une forme bien particulière, caractérisés par le fait qu'une fois assemblés, ils dessinent le véhicule tout entier. On peut ainsi observer des ouvertures qui correspondent à tous les éléments nécessaires à l'obtention d'un véhicule (phares, portières, coffre, emplacement des roues...)
La structure générale formant une boule est caractérisée par le fait qu'elle possède une surface plane correspondant au plancher du véhicule formé par quelques tubes métalliques droits. Cela va permettre d'une part, de baisser le centre de gravité du véhicule pour une meilleure pénétration dans l'air (Cx) et une meilleure tenue de route et d'autre part, en cas de "roulade" du véhicule provoquée par un choc violent, lui permettre de retrouver plus facilement sa position initiale.

La structure va maintenant être décrite, de façon non limitative, à l'aide d'exemples illustrés par les dessins annexés sur lesquels : - La figure 1 est une vue en perspective éclatée de la structure du véhicule.

La figure 2 est une vue de côté de la structure de la figure 1.

- La figure 3 est une vue en plan de la structure.

- La figure 4 est une vue en perspective de la structure assemblée du véhicule.

La figure 5 est une vue de côté de la structure montée.

- La figure 6 est une vue en plan de la structure montée.

- La figure 7 est une vue en perspective du châssis et de la caisse du véhicule de suspension.

La figure 8 est une vue en élévation de la figure 7.

- La figure 9 est une vue en plan de la figure 7.

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- La figure 10 est une vue perspective du châssis et de la caisse du véhicule avec ses roues rétractées.

- La figure 11 est une vue perspective du véhicule réalisé selon l'invention.

- La figure 12 est une vue en plan de la figure 11.

La figure 13 est une vue en élévation du véhicule de la figure 11.

La figure 13A est une vue en élévation d'une variante du véhicule de la figure 11.

La figure 14 est une vue de face du véhicule de la figure 11.

Les figures 15,16 et 17 sont respectivement des vues de profil, de face et d'arrière du véhicule selon l'invention, les éléments extérieurs étant rétractés pour qu'il prenne la forme d'une boule.

Dans cette structure et en se reportant aux figures 1 à 6, on peut distinguer trois groupes d'éléments. Un premier groupe d'éléments en forme de coupe formant le châssis 1 et la caisse 2 du véhicule, un deuxième en forme de coupe renversée (3) sur l'autre et un troisième encerclant les deux coupes 4.

Si l'on examine le premier groupe d'éléments, c'est-à-dire le châssis 1, on peut voir qu'il est constitué d'une structure rectangulaire 5 qui correspond au plancher du véhicule, composée de deux membres tubulaires latéraux parallèles 5A raccordés au niveau des extrémités opposées par deux membres tubulaires transversaux 5B, raccordés aussi au niveau des extrémités. Dans la zone formée par les membres latéraux et par les membres transversaux la structure rectangulaire possède deux autres membres tubulaires 5C disposés en forme de croix suivant ses diagonales et raccordés à ses quatre coins.

La structure rectangulaire 5 ainsi obtenue est la seule surface plane de la structure générale et correspond à sa'base. Les éléments qui y sont raccordés sont courbés et disposés tout autour de manière à former la première coupe, c'est à dire le châssis 1 et la caisse 2.

La structure rectangulaire 5 va recevoir dans sa partie avant un membre tubulaire 6 en forme de cercle dont une portion a été supprimée de manière à obtenir deux extrémités se raccordant parfaitement chacune au niveau des extrémités du membre transversal avant de cette dernière. Ce membre d'un diamètre dépassant la largeur de la structure rectangulaire est courbé et orienté à 45environ vers l'avant, son point le plus haut arrivant au niveau de la moitié de la hauteur de la structure générale.

La structure rectangulaire 5 va aussi recevoir dans sa partie arrière un membre tubulaire en forme-de cercle 7 dont une portion a été supprimée de manière à obtenir deux extrémités se raccordant parfaitement chacune au

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niveau des extrémités du membre transversal arrière de cette dernière. Ce membre d'un diamètre dépassant un peu la largeur de la structure rectangulaire est courbé et orienté à 45environ vers l'arrière, son point le plus haut arrivant au niveau du premier tiers de la hauteur de la structure générale. Ce dernier forme une première ouverture correspondant au coffre arrière moteur du véhicule.

La structure rectangulaire va enfin recevoir dans ses parties latérales au niveau de ses quatre coins, quatre membres tubulaires 8 en forme de cercle disposés symétriquement par rapport au plan médian de la structure générale en étant inclinés et orientés à 45environ vers l'extérieur, chacun formant une ouverture destinée à l'emplacement des roues.

A l'avant, les deux membres tubulaires 8 en forme de cercle, dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du membre tubulaire avant, sont disposés de chaque côté de ce dernier en le chevauchant légèrement de manière à arrondir l'avant et à former pour chacun, deux premiers points d'attache. Ainsi les deux membres tubulaires latéraux en forme de cercle sont raccordés chacun à un coin de la structure rectangulaire 5 et au point-de croisement avec le membre tubulaire avant. Un troisième point d'attache est formé pour chacun grâce à un membre tubulaire transversal 9 placé plus en arrière de la structure rectangulaire, (au premier quart environ) raccordé aux quatre points d'intersection formés d'une part par les deux membres tubulaires latéraux 5A et d'autre part par les deux sections tubulaires 5C formant une croix de façon à former ensuite une extension dirigée vers l'extérieur de chaque côté des membres latéraux en se courbant légèrement vers le haut jusqu'au point de rencontre avec chacun des deux membres tubulaires latéraux en forme de cercle. Ainsi ses extrémités sont raccordées avec ces derniers assurant une liaison rigide.

A l'arrière, les deux membres tubulaires en forme de cercle 8, dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre du membre tubulaire arrière, sont disposés de chaque côté de ce dernier en le chevauchant légèrement de manière à arrondir l'arrière et à former pour chacun, deux premiers points d'attache. Ainsi les deux membres tubulaires latéraux en forme de cercle sont raccordés chacun à un coin de la structure rectangulaire 5 et au point de croisement avec le membre tubulaire arrière.

Pour finir le châssis en forme de coupe, il reste à rajouter deux sections tubulaires latérales 10 courbées en forme d'arc disposées chacune entre les membres tubulaires latéraux en forme de cercle avant et arrière de manière à former le creux d'une vague qui dessine en fait la partie inférieure des portières, chacune étant raccordée à ses extrémités au point de rencontre

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avec le membre tubulaire avant et arrière bouclant ainsi solidement l'ensemble, c'est-à-dire le châssis.

Concernant le châssis, d'autres éléments destinés à renforcer ce dernier mais surtout intervenant pour le dispositif permettant au véhicule de prendre la forme d'une boule et aussi pour l'aménagement intérieur de l'habitacle, seront décrits dans la deuxième partie de manière à bien distinguer leurs fonctions.

Le deuxième groupe d'éléments en forme de coupe renversée 3 sur l'autre (le châssis) se compose d'une part de quatre membres tubulaires 11 en forme d'arc plus ou moins ondulés reliés entre eux de manière à encercler la structure générale environ au niveau de la moitié de la hauteur de cette dernière délimitant ainsi la partie inférieure (carrosserie, phares...) de la partie supérieure (vitres...) et d'autre part de deux membres tubulaires longitudinaux supérieurs 12 en forme d'arc plus ou moins ondulés disposés symétriquement par rapport au plan médian de la structure générale dans ses parties latérales en s'étendant de la région avant vers la région arrière du châssis formant ainsi l'arrondi de la partie supérieure de la structure générale.

Les quatre membres tubulaires 11 en forme d'arc plus ou moins ondulés encerclant la structure générale se composent d'un premier membre 11A avant courbé vers le haut dans la partie frontale et remontant de chaque côté en se courbant vers l'arrière, chacune de ses extrémités étant raccordée par une articulation à une des extrémités avant de deux membres latéraux 11B servant à l'ouverture des portières. Sur chacun des membres latéraux non loin de l'articulation est raccordée une portion inclinée 13 environ à 450 vers l'avant se dirigeant vers le châssis sur lequel elle sera raccordée de manière a former un deuxième point d'articulation solide pour chaque portière. Les extrémités arrière des deux membres latéraux sont raccordées chacune par un système de serrure à une des extrémités du quatrième membre arrière fermant ainsi le cercle.

Les deux membres tubulaires longitudinaux supérieurs 12 en forme d'arc plus ou moins ondulés disposés dans les- parties latérales sont raccordés à l'avant à leurs extrémités, chacune à un point situé sur te membre avant 11A mentionné ci-dessus de chaque côté de sa partie frontale courbée vers le haut de manière à la prolonger en formant une boucle 12A, pour s'étendre après vers la partie supérieure en se resserrant légèrement et ensuite s'écarter vers la partie arrière où ils sont d'abord raccordés chacun au croisement formé par le membre arrière encerclant la structure générale, et se prolonger enfin vers le bas en se courbant chacun l'un vers l'autre jusqu'à leurs extrémités raccordées entre elles de manière à former une boucle.

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On peut ainsi observer une ouverture correspondant au coffre arrière bagages. Deux autres ouvertures correspondant aux phares arrière vont enfin être formées grâce à deux membres tubulaires en forme d'arc servant aussi à renforcer l'ensemble, raccordés chacun à leurs extrémités à un point situé sur la boucle mentionnée ci-dessus et au niveau de l'extrémité du membre arrière.

La coupe renversée ainsi formée 3 est raccordée au châssis de la caisse 2. A l'avant les deux points de liaison formés par le membre avant et les extrémités des deux membres longitudinaux 11 B sont raccordés chacun à un des deux points de liaison formés par le membre avant et les deux membres 8 avant en forme de cercle du châssis 2. Sur les côtés les deux portions inclinées 11A sont raccordées chacune par une articulation à un point situé sur un de ces deux membres en forme de cercle créant ainsi avec les membres latéraux un deuxième point d'articulation qui détermine le mouvement d'ouverture des portières vers l'extérieur selon un axe de rotation. A l'arrière le point de liaison formé par les extrémités arrière des deux membres longitudinaux est raccordé au point situé à l'extrémité arrière du châssis sur le membre tubulaire arrière 7.

Le troisième groupe d'éléments est composé selon une première variante de réalisation du véhicule correspondant à un véhicule deux portes passagers, de deux membres tubulaires en forme de cercle 14 et 15.

Un premier membre tubulaire 14 avant en forme de cercle parfait d'un diamètre légèrement inférieur à la hauteur de la structure générale est disposé plus ou moins à la verticale en étant légèrement incliné vers l'arrière, de manière à encercler toute la boule dans sa partie avant en se bloquant juste avant les roues avants, permettant ainsi de réunir très solidement les deux coupes 2 et 3, l'une renversée sur l'autre en étant raccordé à tous les éléments qui les composent, chacun de ces éléments étant raccordé au point de croisement formé par ledit membre.

Un deuxième membre tubulaire arrière en forme de cercle 15 d'un diamètre plus ou moins égal à la hauteur de la structure générale dont une portion forme une droite égale à la largeur de la structure rectangulaire du châssis, est disposé selon la même inclinaison que le membre avant, de manière à encercler toute la boule dans sa partie arrière en se bloquant juste avant les roues arrières, permettant aussi de réunir très solidement les deux coupes 2 et 3 en étant raccordé à tous les éléments qui les composent, chacun de ces éléments étant raccordé au point de croisement formé par ledit membre, la portion formant une droite étant évidemment raccordée à la structure rectangulaire du châssis dont la largeur coïncide.

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On peut observer sur la structure générale ainsi obtenue, représentée sur la figure 4 ne formant plus qu'un seul élément très résistant, plusieurs ouvertures correspondant à toutes les parties destinées à l'obtention du véhicule, c'est-à-dire à l'avant une grande ouverture formant le pare-brise avant 16 se prolongeant de chaque côté grâce à deux autres ouvertures ; juste en dessous deux petites ouvertures 17 formant les phares avants ; sur les côtés deux grandes ouvertures 18 formant les vitres passagers ; en dessous deux ouvertures 19 formant les portières passagers ; encore en dessous dans la partie inférieure deux ouvertures formant des coffres 20 de rangement ; sur le dessus une ouverture formant le toit vitré 21 et enfin à l'arrière une grande ouverture formant le pare-brise arrière 22 se prolongeant aussi de chaque côté grâce à deux autres petites ouvertures.

Selon une variante de réalisation du véhicule représentée sur la figure 13A correspondant plus à un véhicule familial à quatre portes passagers, le troisième groupe d'éléments est alors composé d'un troisième membre 23 tubulaire central plus ou moins identique au deuxième membre tubulaire arrière 15, disposé selon la même inclinaison de manière à encercler toute la boule dans sa partie centrale, la boule étant évidemment un peu plus étirée dans sa longueur un peu comme un oeuf, permettant aussi de réunir très solidement les deux coupes 2 et 3 en étant raccordé à chacun des éléments formant un point de croisement avec ledit membre. On peut ainsi observer de chaque côté les ouvertures 24 correspondant aux quatre portes passagers, les deux portes arrière étant articulées de la même manière que les deux portes avants.

Il est évident que cette structure générale ainsi obtenue devra faire l'objet de nombreux tests pour une optimisation de ses qualités et que l'on n'hésitera pas à rajouter ou à renforcer certaines parties si nécessaire sans sortir du cadre de l'invention. Il n'y a par exemple pas de limites imposées quant au choix des membres tubulaires, leurs sections pouvant être rondes ou polygonales et le type de métal ou d'alliage utilisé pourra même être varié selon les différents éléments et leurs fonctions, par exemple des membres tubulaires très résistants et indéformables pour le châssis et des membres tubulaires très résistants mais avec une légère élasticité pour les parties frontales, arrières et latérales.

Maintenant, on va décrire l'ensemble des éléments qui dépassent de la structure générale en forme de"boule". Cet ensemble regroupe évidemment les organes qui relient le - châssis à la route c'est-à-dire l'ensemble roues/pneumatiques-essieux-suspensions-direction assurant la liaison au

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sol, mais aussi les pare-chocs plus particulièrement représentés sur les figures 7 à 10 des dessins annexés. Le dispositif selon l'invention consiste à rétracter l'ensemble de ces éléments uniquement lors d'un choc très violent pour qu'ils ne dépassent plus de la structure générale tout en lui donnant la forme d'une boule et ceci dans un temps extrêmement bref. Le dispositif sera géré par l'électronique décrit plus loin.

Tous ces éléments étant rattachés au châssis 1, on va tout d'abord le compléter par les quelques éléments qui n'ont pas été décrits volontairement dans la première partie car ils interviennent dans le dispositif en se reportant aux figures 7 à 10.

Le châssis 5 va recevoir au niveau des quatre membres tubulaires latéraux en forme de cercle inclinés vers l'extérieur destinés à l'emplacement des roues, quatre membres tubulaires latéraux en forme d'arc 25, chacun étant disposé à la verticale au niveau du milieu d'un des quatre membres en forme de cercle de manière à ce que la courbe de l'arc suive l'arrondi supérieur des ailes formé par ces derniers caractérisés par le fait qu'ils forment une sorte de logement qui représente le creux des ailes, destiné à accueillir une roue rétractée tout en délimitant et en protégeant l'habitacle intérieur du véhicule. Ils servent également de point d'appui supérieur à la suspension. A l'avant les deux membres tubulaires en forme d'arc 25 sont raccordés à leurs extrémités avants, chacune à un point situé sur le membre tubulaire avant 8 au niveau du point de liaison formé avec le membre tubulaire en forme de cercle et à leurs extrémités arrières, chacune étant raccordée à une des extrémités du membre tubulaire transversal 5B formant une extension courbée. A l'arrière les deux membres tubulaires en forme d'arc sont raccordés à leurs extrémités opposées, chacune à un point situé sur un des membres tubulaires en forme de cercle.

Au niveau des quatre coins de la structure rectangulaire 5 sont raccordés quatre membres tubulaires 26 droits disposés à la verticale en étant légèrement inclinés vers les membres tubulaires en forme d'arc 8 pour être raccordés à ces derniers de manière à leur assurer une très forte rigidité.

Toujours dans le but de renforcer cet ensemble d'éléments faisant partie du châssis, deux membres tubulaires transversaux 27 sont rajoutés, un à l'avant et un à l'arrière disposés respectivement entre les deux membres tubulaires verticaux 26 avant et arrière sur lesquels ils sont raccordés. Deux autres membres tubulaires latéraux 28 sont disposés chacun entre les membres tubulaires 8 en forme d'arc avant et arrière sur lesquels ils sont raccordés.

Ces quatre membres tubulaires ainsi raccordés et disposés dans le même plan environ au niveau du premier quart de la hauteur de la structure générale

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servent aussi à délimiter la partie inférieure de la partie supérieure du véhicule en formant un support de plancher à l'habitacle.

Le châssis 1 peut maintenant recevoir les pare-chocs qui jouent un rôle essentiel et multiple pour le bon fonctionnement du dispositif de l'invention.

Au niveau des quatre membres tubulaires en forme de cercle 8 destinés à l'emplacement des roues sont disposés quatre membres tubulaires 29 en forme de demi-croissant de lune dont la pointe 29A est arrondie et orientée environ à 450 par rapport au plan du sol vers l'extérieur. A l'avant deux desdits membres sont placés dans la partie avant des roues et à l'arrière les deux autres sont placés dans la partie arrière des roues de manière à former quatre pare-chocs, un pour chaque roue.

Chacun des membres tubulaires 29 en forme de demi-croissant de lune est caractérisé par le fait que chacune de ses deux extrémités est raccordée au châssis par une articulation 30, à l'avant sur le membre tubulaire avant du châssis dans sa partie inférieure et à l'arrière sur le membre tubulaire arrière du châssis dans sa partie inférieure.

Chacun des membres tubulaires en forme de demi-croissant 29 de lune raccordé par une articulation 30 est caractérisé par le fait que cette articulation permet pour chacun de créer un mouvement selon un axe de rotation déterminé par les deux points d'articulation qui balaye la roue en la prenant légèrement par en-dessous tout en la dirigeant vers son logement situé dans le creux des ailes.

Chacun des membres tubulaires en forme de demi-croissant de lune 29 raccordé par une articulation 30 est caractérisé par le fait que sa forme en demi-croissant de lune est convexe de telle sorte qu'en position normale (pare-chocs non rétractés) il protège mieux la roue en la contournant légèrement, que pendant le levage d'une roue il permet de la balayer en l'attrapant dans sa partie inférieure tout en la calant et en la protégeant jusqu'à son logement et qu'en position rétractée sa forme convexe épouse la forme arrondie de la structure générale pour que plus rien ne dépasse. Une autre caractéristique de sa forme convexe est que sous le poids du véhicule chacun desdits membres va aider et entraîner le mouvement de levage des roues.

Chacun des membres tubulaires en forme de demi-croissant de lune 29 convexe raccordé par une articulation 30 dont le mouvement est dirigé vers le creux des ailes est caractérisé par le fait que lorsqu'il subit un choc violent dans la région avant ou arrière du véhicule, sa forme convexe associée à son mouvement de rotation l'entraîne et le dirige naturellement vers sa position rétractée comme représentée sur la figure 10.

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Chacun desdits membres raccordés par une articulation est renforcé dans sa partie centrale par une portion 31 raccordée à ses extrémités. Cette portion sert aussi à raccorder par une articulation l'extrémité d'un vérin hydraulique 32 de levage piloté, son autre extrémité étant raccordée par une articulation sur le membre tubulaire 26 droit disposé à la verticale en étant légèrement incliné. Ainsi chacun des membres tubulaires en forme de demi- croissant de lune 29 raccordé par une articulation est caractérisé par le fait que son mouvement est entraîné par un vérin hydraulique de levage 32 piloté relié à un système d'alimentation et refoulement en huile intégré dans un moteur électrique commandé par un boîtier électronique (calculateur) dont les paramètres de commande sont entre autres des capteurs chargés d'enregistrer toute modification intempestive de l'assiette du véhicule.

Chacun desdits membres entraînés par un vérin est caractérisé par le fait qu'en position normale il assure son rôle de pare-chocs en étant rigide grâce au blocage du vérin 32.

Chacun desdits membres entraînés par un vérin est caractérisé par le fait qu'il sert au. levage de la roue jusqu'à son logement et au blocage de cette dernière mais uniquement sur ordre des capteurs.

Des variantes de positions des pare-chocs qui n'interviennent pas dans le dispositif de levage des roues peuyent être envisagées. Pour cela chacun desdits membres entraînés par un vérin est caractérisé par le fait qu'il peut se rétracter très légèrement sans toucher le pneu de manière à raccourcir un peu la longueur du véhicule pour faciliter un stationnement un peu juste entre deux véhicules. Une autre caractéristique est que chacun desdits membres entraînés par un vérin peut servir d'antivol en bloquant une roue lorsque le véhicule est à l'arrêt.

Le châssis peut enfin recevoir l'ensemble roues/pneumatiques-essieux- suspensions-direction. Ces éléments ont un double rôle, assurer d'une part leurs fonctions respectives en offrant au véhicule une excellente tenue de route et un confort de haut niveau et d'autre part répondre aux objectifs - nécessaires. au bon fonctionnement du dispositif. Pour cela il faut tenir compte des mouvements verticaux des roues qui sont forcément un peu plus importants que pour un véhicule standard car ils doivent permettre aux roues d'être levées en position haute non seulement pour supprimer le contact des pneumatiques avec le sol mais aussi pour que les roues dépassent le moins possible de la structure générale (FIG. 10). Les éléments du dispositif sont donc conçus pour permettre aux roues de subir un grand mouvement vertical.

Pour cela les roues sont portées ainsi que cela est connu par des essieux à bras articulés 33, par exemple des bras triangulés à l'avant et des bras tirés

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à l'arrière, raccordés au châssis par des liaisons élastiques pour offrir un bon compromis de filtrage/guidage, les bras articulés étant caractérisés par le fait qu'ils sont suffisamment longs pour permettre aux roues d'assurer leur grand mouvement vertical. Les concepteurs s'attacheront à obtenir une adaptation harmonieuse entre le type d'essieu retenu et la nature du véhicule. A l'avant les bras articulés reçoivent la poussée de bielles de direction montées articulées aux deux extrémités d'un mécanisme de direction dans un boîtier fixé au châssis.

La suspension étant l'ensemble des composants qui permet de créer un degré de liberté en vertical entre la roue et le châssis obtenu au moyen d'amortisseurs 34 fixés d'une part sur les bras articulés 33 et sur le membre latéral en forme- d'arc 25 de chaque roue, on peut comprendre aisément l'importance du choix et du type de ces derniers dans la présente invention.

Pour cela il faut d'abord bien comprendre ce qu'on lui demande. On va donc lui demander deux choses un peu contradictoires : - Premièrement assurer parfaitement son rôle qui est de supporter les masses suspendues, c'est-à-dire qu'elle doit à tout instant et quelle que soit la nature des sollicitations subies maintenir la valeur de la hauteur relative au châssis par rapport au sol dans un intervalle prédéterminé.

Dans la pratique on fait appel à deux notions : la garde au sol et l'assiette.

La garde au sol qui est la valeur minimale de l'écart entre les éléments suspendus et le sol doit être respectée afin d'assurer la compatibilité du véhicule avec l'environnement routier.

- Deuxièmement être en mesure de ne plus supporter les masses suspendues uniquement lors d'un choc très violent en supprimant l'état de suspension pour permettre aux roues d'être instantanément levées sans aucune résistance jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes.

Pour répondre à ce dernier objectif il est bon de se rappeler tout d'abord la définition de l'assiette car elle va nous amener tout naturellement à faire le bon choix de suspension. La notion d'assiette repose donc sur la définition d'une distance entre le centre de roue et un point de référence du châssis.

Il faut savoir qu'un véhicule peut être sensiblement perturbé par des variations d'assiette importantes entre les cas extrêmes que sont respectivement le véhicule à vide et le véhicule en pleine charge et il est incontestable que les véhicules munis d'une suspension permettant de moduler les assiettes (une par roue) c'est-à-dire de maintenir à un niveau constant le véhicule selon une assiette de référence indépendamment de la charge portée, disposent d'un avantage appréciable tant sur le plan du comportement routier, que sur celui du confort et de la sécurité. Les

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suspensions utilisant des ressorts pneumatiques sont naturellement prédisposées pour la correction d'assiette gérée par l'électronique, qui consiste à augmenter ou à diminuer la pression régnant dans les ressorts pneumatiques. Ce n'est rien d'autre qu'une façon de jouer sur le mouvement vertical entre la roue et le châssis et c'est justement ce que l'on cherche. Le choix des ressorts pneumatiques est d'autant plus clair que seule une suspension qui se prête à la correction d'assiette peut permettre aux roues d'être levées sans aucune résistance jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes, ce qui serait impossible avec une suspension traditionnelle utilisant des ressorts métalliques hélicoïdaux.

Autrement dit une suspension pneumatique qui est certes d'un coût plus élevé qu'une suspension traditionnelle mais dont les caractéristiques de suspension flexibilité et/ou amortissement peuvent être modulées grâce à un dispositif contrôlé électroniquement permettant d'intervenir à tout instant et dans un temps extrêmement bref sur l'état de suspension. Il est évident qu'il faut adapter ce type de suspension pour qu'elle réponde aux objectifs du dispositif de l'invention notamment en y ajoutant une fonction qui consiste à supprimer l'état de suspension.

Une première variante de choix du type de suspension correspond à une suspension pneumatique composée de quatre ressorts pneumatiques, chacun étant situé au sommet d'un amortisseur de manière à former un ensemble dont les extrémités sont respectivement reliées de façon conventionnelle entre un élément du châssis et un organe non suspendu (bras articulé) monté de façon articulée sur ce dernier et portant l'une des roues du véhicule, cette suspension étant caractérisée par le fait qu'elle dispose de courses de suspension importantes, à grands débattements permettant le levage des roues jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes permettant ainsi aux pneus de ne plus être en contact avec le sol. Pour obtenir ce grand mouvement vertical des roues, il est préférable d'agir simultanément sur les deux composants que sont les ressorts pneumatiques et les amortisseurs.

Le ressort pneumatique fait appel à un principe original en ce que l'élément élastique n'est pas un matériau solide métallique mais un gaz qui peut être de l'air ou un gaz neutre tel que l'azote. Le principe consiste à supprimer la pression régnant dans les ressorts pneumatiques. Pour cela il existe une électrovanne pneumatique de décharge pour chaque ressort pneumatique, intégrée dans un moteur électrique qui entraîne une pompe commandée par un boîtier électronique (calculateur) dont les paramètres de

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commande sont des capteurs chargés d'enregistrer toute modification intempestive de l'assiette du véhicule. Sur ordre des capteurs la pompe va instantanément aspirer le gaz et ainsi supprimer la pression régnant dans les ressorts pneumatiques. Une électrovanne de charge est prévue pour chaque ressort pneumatique pour le retour à la normale.

Les amortisseurs sont des amortisseurs pilotés qui font aussi appel à l'électronique. Le principe consiste à obtenir une compression de l'amortisseur sans aucune résistance en vidant la chambre inférieure de travail de son fluide vers la chambre supérieure pour que la tige portant le piston s'enfonce. Il existe par exemple des amortisseurs dont le principe consiste à moduler les orifices de passage de l'huile dans l'amortisseur en fonction des informations reçues par un calculateur. Cet amortisseur se distingue par sa tige creuse qui intègre un actionneur rotatif. Celui-ci est composé d'un moteur à courant continu qui agit sur une valve rotative située au niveau du piston de l'amortisseur. La valve a deux positions possibles. lorsqu'elle est fermée l'amortisseur agit normalement. Lorsque la valve est ouverte, elle découvre un orifice supplémentaire par lequel l'huile peut passer que l'on adapterait de manière à obtenir un débit de transit très important qui supprime l'amortissement. L'ouverture de la valve est aussi commandée par le boîtier électronique et agit sur les, ordres des mêmes capteurs que pour les ressorts pneumatiques. Ainsi le véhicule s'affaisse et les roues sont levées sans aucune résistance grâce aux pare-chocs jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes.

Dans une architecture comme celle-ci, il est préférable de répartir le mouvement vertical de l'ensemble ressort/amortisseur de façon plus importante pour le ressort pneumatique dont il existe de nombreuses variantes de réalisation notamment des ressorts à membrane roulante, car contenant un gaz la réponse de réaction entraînée par le dispositif de l'invention peut s'avérer plus rapide que pour l'amortisseur dont la réponse peut être un peu plus lente car elle consiste à faire passer de l'huile par un orifice. De plus-le mouvement vertical des amortisseurs doit respecter la garde au sol du véhicule. On-comprend aisément la nécessité de faire de nombreux essais pour arriver à une réponse parfaite, et il est possible d'apporter quelques améliorations à ce système.

r Une deuxième variante de choix du type de suspension correspond à une suspension hydropneumatique. Son principe de fonctionnement est idéal pour répondre aux objectifs du dispositif de l'invention. La suspension hydropneumatique est composée de quatre cylindres de suspension

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contenant un liquide hydraulique minéral, reliés à l'extrémité supérieure au châssis et à l'extrémité inférieure au bras de suspension par l'intermédiaire d'une tige articulée à ses extrémités afin d'être compatible avec la cinématique du bras. Selon les objectifs du dispositif de l'invention les cylindres sont caractérisés par le fait qu'ils disposent de courses de suspension importantes pour permettre le levage des roues jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes. Chaque cylindre de suspension comprend un piston qui est cinématiquement solidaire de la roue. Une sphère de suspension contenant de l'azote est montée à l'extrémité supérieure du cylindre et joue le rôle de ressort pneumatique. cette sphère comprend une membrane étanche qui sépare l'azote du liquide hydraulique. Un amortisseur hydraulique est disposé en partie inférieure de la sphère au niveau de la jonction avec le cylindre de suspension. Enfin une canalisation hydraulique en provenance du dispositif de correction d'assiette est connectée en partie supérieure du cylindre de suspension de telle sorte que le piston ne puisse jamais obturer l'orifice de liaison même dans les débattements maximaux. La correction d'assiette s'effectue grâce à une variation automatique du volume de liquide compris dans le cylindre de suspension contrôlé par un correcteur d'assiette à tiroir, le tiroir hydraulique peut coulisser selon son axe et mettre ainsi en communication le cylindre de suspension avec une réserve de liquide à haute pression (position"admission"), ou à l'inverse mettre le cylindre de suspension en communication avec le réservoir central (position "échappement").

Pour répondre aux objectifs du dispositif de l'invention, la suppression de l'état de suspension s'effectue un peu selon le même schéma et consiste à rajouter une canalisation hydraulique qui est aussi connectée en partie supérieure du cylindre de suspension mais dont le diamètre est suffisamment important pour permettre au liquide de s'évacuer le plus rapidement possible vers le réservoir central. La mise en communication s'opère grâce à un commutateur piloté muni d'un clapet anti-retour qui est commandé par un calculateur électronique dont les paramètres de commande sont des capteurs chargés d'enregistrer toute modification intempestive de l'assiette du véhicule. Lorsque le commutateur est en position "fermée" le fonctionnement est identique à celui d'une suspension hydropneumatique traditionnelle. Sur ordre des capteurs le commutateur s'ouvre permettant au liquide présent dans le cylindre de suspension de s'échapper rapidement et directement vers le réservoir central en étant aspiré grâce à une pompe hydraulique. Notons que le réservoir central doit avoir un dimensionnement suffisant pour contenir tout le volume du liquide hydraulique. Ainsi le véhicule s'affaisse et les roues

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sont levées sans aucune résistance grâce aux pare-chocs jusqu'à leur logement situé dans le creux des ailes.

Si l'on se résume et que l'on décompose l'action du dispositif selon l'invention lors d'un choc très violent on peut se dire que des capteurs vont enregistrer une modification intempestive de l'assiette du véhicule et donner l'ordre par le biais d'un système électronique de supprimer l'état de suspension et en même temps de rétracter les pare-chocs permettant aux roues d'être levées tout en étant protégées jusqu'à leurs logements situés dans le creux des ailes grâce au poids du véhicule et en même temps aux pare-chocs. Ainsi le véhicule tout entier prend la forme d'une boule comme représenté sur les figures 15,16 et 17, et sous l'effet du choc est écarté de l'endroit où a lieu l'impact.

Il est important de noter que la mise au point du dispositif de l'invention nécessite de nombreux essais comme c'est le cas pour tous les nouveaux systèmes de sécurité (déploiement des airbags par exemple) pour lesquels il est impératif d'arriver à une réponse parfaite. Pour cela le dispositif de l'invention doit se déclencher en un temps extrêmement court de l'ordre de quelques micro secondes grâce à des capteurs. Concernant ces derniers il a été retenu dans la description des capteurs chargés d'enregistrer toute modification intempestive de l'assiette du véhicule, qui sont des capteurs utilisés généralement pour des cabriolets équipés d'arceaux de sécurité escamotables qui se déploient en cas de retournement. C'est ce type de capteurs détectant les tonneaux qui nous intéresse et il faut savoir qu'il en existe d'autres pouvant répondre et être intégrés au dispositif de l'invention. Il est connu par exemple un système de protection des passagers équipé d'un capteur de vitesse de rotation détectant la vitesse de basculement du véhicule et d'un contacteur d'inclinaison mécanique servant de détecteur de sécurité. Un autre est un système de sécurité qui comprend un appareil détecteur de roulis permettant de détecter les états indiquant un tonneau en vue de fournir un signal de sortie destiné à déclencher l'activation d'un dispositif de sécurité etc...

Concernant le système électronique, on peut noter aujourd'hui l'apparition d'une nouvelle technologie dans l'automobile qui révolutionne l'électronique embarquée : le multiplexage. L'avantage principal est de simplifier le câblage électrique et donc d'améliorer la fiabilité des systèmes.

Le multiplexage a pris une grande importance dans le domaine de la sécurité, il permet notamment de faire réagir les appareils de sécurité en un temps le plus court possible. On peut comprendre que le multiplexage trouve

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parfaitement sa place pour gérer le déclenchement des roues en position relevée, ainsi que les autres appareils de sécurité qui interviennent dans le concept du véhicule dont on va parler dans la troisième partie.

En se reportant aux figures 11 à 15 représentant respectivement en perspective, en plan, en élévation et de face un véhicule réalisé selon le concept de la présente invention avec ses divers éléments décrits ci-dessus, on constate que, dans un premier temps le châssis est complété et reçoit dans sa partie arrière au niveau du train arrière un ensemble moteur ou un bloc de batterie d'un véhicule à entraînement électrique ainsi que la transmission. Le plancher de l'habitacle est disposé et fixé sur les deux membres tubulaires transversaux et les deux membres tubulaires latéraux du châssis disposés dans le même plan au niveau du premier quart de la hauteur de la structure générale. Le plancher peut être légèrement rehaussé dans sa partie arrière selon l'encombrement du moteur. Il est aussi possible de rajouter un ou plusieurs membres tubulaires longitudinaux et transversaux raccordés dans le même plan pour renforcer la partie centrale du plancher. Les quatre parties correspondant aux logements des roues en position levées et aux creux des ailes sont recouvertes de panneaux prolongeant ainsi sur les côtés le plancher de manière à protéger et isoler l'habitacle.

Si l'on tient compte de ce qui a été décrit jusqu'ici, on peut observer une structure générale de véhicule composée de tubes métalliques très résistants assemblés de manière à former une structure grillagée formant une"boule" dont la base est plane, sur laquelle on peut observer des ouvertures correspondant à tous les éléments nécessaires à l'obtention d'un véhicule (phares 17, portières 19, coffres 20, etc. ). Cette structure générale a reçu toutes ses pièces mécaniques à savoir l'ensemble roues/pneumatiques- essieux-suspensions et les pare-chocs qui dépassent de la"boule"et un ensemble moteur/transmission sans oublier la direction (Figures 11 et 12).

Ainsi la structure générale dont le plancher de l'habitacle se trouve au premier quart de la hauteur de cette dernière est caractérisée par le fait qu'elle est composée de deux parties séparées dans le sens de la hauteur

par le plancher de l'habitacle.

La structure générale dont la partie inférieure est composée des pièces mécaniques est caractérisée par le fait qu'elle est plus résistante que la partie supérieure et qu'elle la protège car c'est elle qui reçoit les chocs.

La structure générale dont la partie inférieure est composée des pièces mécaniques est caractérisée par le fait que le poids du véhicule est beaucoup

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plus important dans cette partie ce qui en cas de"roulade"va aider le véhicule dont la base est plane à retrouver plus facilement sa position initiale.

La structure générale dont la partie inférieure est composée des pièces mécaniques est caractérisée par le fait que le moteur qui est l'élément le plus lourd-est placé dans la partie arrière aidant ainsi le véhicule à basculer plus facilement et donc à être écarté de l'endroit où a lieu l'impact car les chocs les plus dangereux et les plus courants sont les chocs frontaux et latéraux.

La structure générale dont la partie supérieure forme l'habitacle est caractérisée par le fait que l'habitacle ainsi surélevé est mieux protégée

contre les chocs dont l'impact a lieu le plus souvent dans la partie inférieure.

On peut maintenant raccorder les pièces qui enveloppent et protègent l'espace intérieur. Toutes les ouvertures formées par les membres tubulaires de la structure générale sont bouchées par des panneaux en verre pour la partie supérieure et des panneaux en matériaux composites pour la carrosserie sans oublier les petites ouvertures des phares, la structure générale sert de support à ces panneaux sur laquelle ils sont fixés solidement. Les ouvertures correspondant à la carrosserie sont renforcées par des portions plates raccordées aux membres tubulaires servant aussi à fixer les panneaux. Les panneaux correspondant au coffre arrière moteur et au coffre arrière bagages sont fixés par des articulations. rappelons que les articulations des portières passagers sont formées par les membres tubulaires de la structure générale.

Chacun des panneaux est caractérisé par le fait qu'il a une découpe correspondant à une des ouvertures formée par les membres tubulaires de la structure générale.

Chacun des panneaux correspondant à une des ouvertures de la structure générale est caractérisé par le fait qu'il a une forme convexe qui suit l'arrondi de la structure générale excepté les panneaux correspondant à la base plane du véhicule.

Chacun des panneaux correspondant à une des ouvertures de la structure générale- est caractérisé par le fait qu'il bouche une ouverture en laissant la plupart des membres tubulaires de la structure générale apparents de telle sorte qu'ils entourent et protègent les différentes ouvertures lors d'un choc ou d'une"roulade" (la structure étant en contact avec le sol).

Une autre caractéristique est que l'ensemble des panneaux en verre dans la partie supérieure forment une sorte de bulle de verre qui offre une visibilité à 360 . Il ne faut pas oublier que la sécurité passe aussi par une bonne visibilité. Le toit 21 fait partie de cette bulle de verre et peut être un toit ouvrant coulissant. Il est aussi envisageable d'avoir certains panneaux

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amovibles comme le toit et les vitres arrières de manière à transformer le véhicule en "cabriolet".

La sécurité étant au coeur du concept du véhicule, il est impératif d'intégrer les effets d'un choc très violent sur le corps humain dont on imagine bien le danger que peut entraîner une telle secousse. Autrement dit la réussite du dispositif selon l'invention tient aussi par la capacité du véhicule à amortir les chocs. Pour répondre à ce point capital le véhicule est entouré de masses absorbant l'énergie des chocs pour les rendre plus progressifs.

On les trouve dans la moitié inférieure dissimulées sous la carrosserie en matériaux composites qui peuvent, elles aussi être prévues pour absorber l'énergie des chocs. Les membres tubulaires de la structure générale peuvent à certains endroits être enveloppés d'un matériau élastique absorbant l'énergie des chocs. Enfin les ouvertures des pare-chocs en forme de demi- croissant de lune 29 sont aussi bouchées par des masses absorbant l'énergie des chocs. Des garde-boue en plastique placés au-dessus des roues sont raccordés sur les essieux.

L'intérieur du véhicule est conçu et équipé pour répondre au point capital qui est l'amortissement des chocs mais aussi pour que les occupants soient parfaitement calés et protégés lors des"roulades". Pour cela tous les éléments intérieurs sont faits de formes arrondies sans angle, le tableau de bord, l'intérieur des portes... sont recouverts de mousse à certains endroits, les sièges conducteur et passagers enveloppent les personnes dans la partie dossier mais aussi au niveau de l'assise avec d'énormes accoudoirs rembourrés sans oublier les appuis-tête dont il existe aujourd'hui des modèles sécurisés en cas de chocs arrière. Le véhicule est équipé des dernières technologies en matière de sécurité telle que les ceintures munies de prétentionneurs à retenue programmée pour réduire les lésions thoraciques.

Chaque personne dispose de deux ceintures placées de chaque côté dans le creux de l'épaule qui se croisent pour se fermer, une seule peut être enclenchée en zone urbaine comme pour un véhicule standard alors que sur routes les deux sont recommandées. Enfin le véhicule est équipé d'airbags conducteur, passagers, latéraux et même arrières étudiés pour fonctionner en coopération avec le dispositif de rétraction des roues. Chacun des occupants est ainsi protégé, amorti et calé lors d'un choc très violent suivi d'une roulade". On peut conclure en disant que le conducteur et ses passagers sont placés au coeur de la sécurité.

Claims (6)

- REVENDICATIONS-

1. Véhicule automobile à très haut niveau de sécurité caractérisé par sa structure générale sphérique formée d'une partie supérieure (3) et d'une partie inférieure (2) en forme de coupe, composées de tubes métalliques courbés et assemblés pour former une boule ou sphère indéformable, sans angle, des dispositifs étant prévus pour provoquer l'effacement ou le retrait des organes extérieurs (roues, pare-chocs) lui permettant, lors d'un choc violent, de rouler sur lui-même.

2. Véhicule automobile à très haut niveau de sécurité selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie inférieure formant châssis (1) et caisse (2) est réalisée au moyen d'une structure rectangulaire (5) sur laquelle sont fixés aux quatre coins, des structures en forme de cercle (8) inclinées et orientées vers l'extérieur et renforcées par des membres tubulaires latéraux légèrement incurvés (10), deux membres tubulaires (6-7) étant fixés à l'avant et à l'arrière de la structure rectangulaire (5).

3. Véhicule automobile à très haut niveau de sécurité selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie supérieure (3) destinée à coopérer avec la partie inférieure (2) se compose de membres tubulaires (12-12A) en forme d'arc, ondulés, reliés entre eux par des membres latéraux (11) pour encercler la structure générale, les deux membres tubulaires longitudinaux supérieurs (12) en forme d'arc s'étendant d'avant en arrière pour former l'arrondi de la structure générale.

4. Véhicule automobile à très haut niveau de sécurité selon la revendication 1 caractérisé en ce que la partie supérieure (3) étant assemblée à la partie inférieure (2) l'ensemble est renforcé par deux ou trois membres tubulaires en forme de cercle (14-15-23) disposés transversalement, solidaires du châssis (5) l'un (14) étant disposé à l'avant devant les roues, l'autre (15) à l'arrière, devant les roues, et légèrement inclinés vers l'arrière, de manière à encercler le véhicule.

5. Véhicule à très haut niveau de sécurité selon la revendication 1 caractérisé en ce que les structures en forme de cercles (8) fixées à chaque coin de la structure rectangulaire (5) sont prévues pour recevoir les roues avec leur

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suspension (31-32-34) et servir de logement aux pare-chocs (29) lors de leur rétraction.

6. Véhicule à très haut niveau de sécurité selon la revendication 1 caractérisé en ce que la rétraction des roues et des pare-chocs, lors d'un choc violent, est obtenue au moyen de vérins articulés (32-34) sur la structure commandée par un système électronique recevant des'informations de capteurs judicieusement répartis.