FR2876069A1 - Ensemble pour vehicule automobile a systeme de protection des membres inferieurs d'un occupant de ce vehicule - Google Patents

Abstract

L'invention se rapporte à un ensemble (100) pour véhicule automobile à système de protection (108) des membres inférieurs d'un occupant du véhicule, cet ensemble comportant une partie caisse (2) disposant d'un plancher avant (4) et d'un tablier (6) solidaire du plancher, le système de protection comprenant une paroi repose-pied (10) située en regard et à distance du tablier (6). Selon l'invention, le système de protection comprend en outre au moins un dispositif d'absorption d'énergie (114) comportant une tôle mince métallique (116) et reliant la paroi repose-pied à la partie caisse, chaque dispositif (114) étant conçu de manière à ce qu'une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied soit apte à engendrer une déformation plastique de la tôle mince métallique.

Description

2876069 1

ENSEMBLE POUR VEHICULE AUTOMOBILE A SYSTEME DE

PROTECTION DES MEMBRES INFÉRIEURS D'UN OCCUPANT DE CE

VEHICULE

DESCRIPTION DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte de façon générale à un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs d'un occupant de ce véhicule.

Plus précisément, l'invention concerne un ensemble intégrant un système de protection adapté pour protéger les membres inférieurs d'un occupant assis dans l'habitacle à l'avant du véhicule, lors d'un choc accidentel survenant sur ce même véhicule, et particulièrement à l'avant de ce dernier.

ÉTAT DE LA TECHNIQUE ANTÉRIEURE De l'art antérieur, on connaît plusieurs solutions visant à protéger, en cas de choc avant du véhicule, les membres inférieurs d'un occupant assis à l'avant dans l'habitacle de ce véhicule.

En premier lieu, il est connu d'interposer des mousses absorbantes (de l'anglais padding ) entre un tablier du véhicule, et une paroi reposepied de celui-ci, qui participe à délimiter l'habitacle.

L'avantage principal associé à l'utilisation de telles mousses absorbantes réside dans le fait qu'elles présentent une masse et un coût peu élevés.

Néanmoins, l'environnement dans lequel ces mousses se situent implique que celles-ci sont sujettes à des pertes d'efficacité qui sont difficilement compensables. Ainsi, pour absorber une quantité d'énergie capable de protéger de façon satisfaisante les membres inférieurs de l'occupant concerné, il est souvent rencontré des situations dans lesquelles l'épaisseur de la couche de mousses requise est largement supérieure à l'espace qui lui est réservé.

Dans de tels cas, il est alors procédé à la mise en place d'une couche de mousses absorbantes d'épaisseur réduite, ne permettant pas d'assurer une absorption suffisante de l'énergie transmise par l'occupant, lors d'un choc frontal survenant sur le véhicule.

En conclusion, il s'avère que l'inconvénient majeur relatif à l'utilisation des mousses absorbantes est que celles-ci présentent un rapport efficacité/encombrement qui n'est pas optimum.

D'autres solutions connues de l'art antérieur consistent à prévoir des coussins gonflables en fond de cave à pied du véhicule.

Si cette technologie est répandue et reconnue en ce qui concerne la protection du buste et de la tête de l'occupant, il n'en n'est pas de même pour la protection des membres inférieurs.

Effectivement, le premier inconvénient relatif à cette technique est que la présence de moyens pyrotechniques implique inévitablement un mouvement des pieds vers le haut lors du déclenchement de ces moyens, ce qui peut occasionner des chocs avec le support de pédalier lorsque l'occupant du véhicule est le conducteur. Dans un tel cas, les risques de lésions sur les membres inférieurs du conducteur sont relativement élevés.

Par ailleurs, la solution de coussins gonflables engendre une instabilité au niveau des pieds. En effet, il est extrêmement difficile de conserver un bon équilibre des pieds, dans le sens où une partie molle se trouve sous la semelle. La conséquence d'un tel agencement est qu'après le dégonflage du coussin, le pied peut venir percuter le tablier dans une mauvaise posture, et risque donc de se fracturer.

EXPOSÉ DE L'INVENTION L'invention a donc pour but de proposer un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs d'un occupant du véhicule, le système de protection remédiant au moins partiellement aux inconvénients mentionnés ci-dessus relatifs aux réalisations de l'art antérieur.

Pour ce faire, l'invention a pour objet un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs d'un occupant du véhicule, cet ensemble comportant une partie caisse disposant d'un plancher avant et d'un tablier solidaire du plancher, le système de protection des membres inférieurs comprenant une paroi repose-pied située en regard et à distance du tablier. Selon l'invention, le système de protection des membres inférieurs comprend en outre au moins un dispositif d'absorption d'énergie comportant une tôle mince métallique et reliant la paroi repose-pied à la partie caisse, chaque dispositif d'absorption d'énergie étant conçu de manière à ce qu'une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied soit apte à engendrer une déformation plastique de la tôle mince métallique.

En d'autres termes, lorsqu'un occupant du véhicule exerce une forte pression de pied sur la paroi repose-pied, correspondant à une pression anormalement forte rencontrée particulièrement lorsqu'un choc survient sur le véhicule, notamment à l'avant de celui-ci, le déplacement de la paroi repose-pied vers le tablier est permis grâce à la déformation d'au moins une tôle mince métallique raccordée à cette même paroi. Effectivement, l'ensemble selon l'invention est réalisé de sorte que sous l'effet de cette forte pression de pied, chaque tôle mince métallique se déforme plastiquement en permettant ainsi à la paroi repose- pied et aux membres inférieurs en contact avec celle-ci de se déplacer vers le tablier, la déformation plastique observée assurant une excellente absorption de l'énergie cinétique associée à l'occupant et transmise à la paroi repose-pied.

Dans ces conditions, le fait de faire appel à la déformation plastique d'une ou plusieurs tôles minces métalliques pour absorber l'énergie cinétique, et donc de bénéficier des avantages associés aux lois de la plasticité de ces mêmes tôles minces métalliques, permet d'obtenir une absorption largement plus performante que celle rencontrée dans les réalisations de l'art antérieur mettant en oeuvre des mousses absorbantes, le rendement global du système de protection par absorption d'énergie étant de ce fait fortement augmenté.

Dans ces conditions, le déplacement du pied nécessaire à l'absorption d'une énergie suffisante pour protéger convenablement l'ensemble des membres inférieurs de l'occupant étant réduit par rapport à celui observé antérieurement, il en résulte par conséquent un gain d'espace non négligeable pour le véhicule muni d'un tel ensemble selon l'invention.

De plus, la solution technologique employée est relativement simple à appliquer, et ne présente aucun inconvénient lié à l'incompressibilité des mousses absorbantes, ou encore à l'instabilité des pieds rencontrée avec les coussins gonflables.

Enfin, il est noté que s'il est possible de prévoir que la paroi reposepied se déforme également lors de la forte pression de pied exercée par l'occupant, l'absorption d'énergie associée à cette paroi est négligeable par rapport à celle assurée par le/les dispositifs d'absorption d'énergie.

Selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque dispositif d'absorption d'énergie est constitué par la tôle mince métallique présentant une pluralité de pliures parallèles à une direction transversale du plancher avant, une première extrémité reliée à la paroi repose- pied, ainsi qu'une seconde extrémité reliée à la partie caisse de l'ensemble, cette tôle mince métallique étant destinée à se déployer par déformation plastique des pliures lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied.

Dans ce premier mode de réalisation préféré particulièrement simple à mettre en uvre, lorsqu'un occupant du véhicule exerce une forte pression de pied sur la paroi repose-pied, la tôle mince métallique est donc en mesure de se déformer plastiquement, principalement au niveau de ses pliures. Cette solution relative à un déploiement par dépliage de la tôle mince métallique initialement repliée, accompagnant le déplacement de la paroi repose-pied en direction du tablier, assure une très bonne absorption de l'énergie associé à l'occupant.

Dans une telle configuration, lorsque la tôle est convenablement écrouie au niveau de ses pliures, la loi effort/déplacement associée à cette tôle mince métallique repliée est alors avantageusement du type élastoplastique parfaite, c'est-à-dire sans zone de transition entre la phase élastique et la phase plastique, ce qui assure un excellent rendement global du système de protection par absorption d'énergie.

Selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque dispositif d'absorption d'énergie comporte en outre deux mors de serrage fixés sur la partie caisse et entre lesquels est maintenue la tôle mince métallique, cette dernière étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied, à se déformer plastiquement ainsi qu'à se déplacer par rapport aux mors de serrage.

Par conséquent, dans ce second mode de réalisation préféré dont la conception est fortement inspirée de celle des tribomètres à serrage mécanique, l'absorption de l'énergie cinétique associée à l'occupant lors d'un choc frontal du véhicule est réalisée conjointement par l'étirement de nature plastique de la tôle mince métallique, ainsi que par le frottement de cette même tôle sur les mors, qui ont pour fonction de maintenir la tôle mince en position durant toute la période précédent le choc.

Avec un tel agencement, la loi effort/déplacement associée à ce dispositif d'absorption d'énergie présente des caractéristiques très satisfaisantes pour l'absorption de l'énergie cinétique de l'occupant. A ce titre, le rendement de cette loi effort/déplacement, qui est associé à son potentiel de dissipation d'énergie, est proche de 100 %, ce qui implique que la loi est du type plateau .

Selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque dispositif d'absorption d'énergie comporte en outre une surface de cintrage en contact avec la tôle mince métallique comprenant une première extrémité reliée à la paroi repose-pied, cette tôle mince métallique étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied, à se cintrer autour de la surface de cintrage en se déformant plastiquement.

Dans ce troisième mode de réalisation préféré, il est à comprendre que le déplacement de la paroi repose-pied, rencontré suite à une forte pression de pied, conduit la tôle mince métallique à venir se cintrer autour de la surface de cintrage prévue à cet effet, assurant ainsi une absorption de l'énergie cinétique de l'occupant. En d'autres termes, après le choc frontal du véhicule, la tôle mince se déforme plastiquement et voit sa surface de contact avec la surface de cintrage augmenter progressivement.

De préférence, la tôle mince métallique comprend en outre une seconde extrémité s'étendant au-delà de deux mors de serrage fixés sur la partie caisse et entre lesquels est maintenue cette tôle mince métallique, cette dernière étant également destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied, à se déplacer par rapport aux mors de serrage.

De cette manière, l'absorption de l'énergie cinétique de l'occupant est alors complétée par le frottement de cette même tôle sur les mors de serrage qui la maintiennent en position durant toute la période précédent le choc, comme cela est le cas dans le second mode de réalisation préféré de la présente invention. En outre, il est noté qu'une autre source de dissipation de l'énergie cinétique peut résider dans le frottement entre la tôle mince métallique et la surface de cintrage. Néanmoins, si nécessaire, cette source d'absorption d'énergie peut être rendue quasiment inopérante en montant la surface de cintrage de façon librement pivotante sur la partie caisse.

Dans ce troisième mode de réalisation préféré, la progressivité et la souplesse procurées par le dispositif d'absorption d'énergie constituent un véritable avantage.

Selon un quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention, chaque dispositif d'absorption d'énergie comporte en outre au moins deux surfaces de cintrage disposées de façon à ce que la tôle mince métallique, en contact simultanément avec chacune d'entre elles, présente une courbure au niveau de ces surfaces de cintrage, cette tôle mince métallique comprenant une première extrémité reliée à la paroi repose- pied et étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur cette paroi repose-pied, à se déplacer par rapport aux surfaces de cintrage en se déformant plastiquement.

Par conséquent, dans ce quatrième mode de réalisation préféré, l'absorption de l'énergie cinétique associée à l'occupant lors d'un choc frontal du véhicule est réalisée grâce à la déformation plastique de la tôle mince métallique qui est rencontrée lorsqu'elle celle-ci circule à travers le groupe de surfaces de cintrage. En effet, lors du mouvement de la paroi repose-pied en direction du tablier, chaque portion de tôle mince qui traverse les surfaces de cintrage se voit déformée plastiquement lorsqu'elle se conforme à la courbure imposée par ces surfaces, ce qui constitue une excellente façon d'absorber l'énergie cinétique de l'occupant.

De préférence, chaque dispositif d'absorption d'énergie comporte trois surfaces de cintrage disposées de façon à ce que la tôle mince métallique présente une courbure en forme de U au niveau d'une surface de cintrage intermédiaire constituée par l'une des ces trois surfaces de cintrage. Ainsi, en prévoyant que chaque surface de cintrage est constituée par une surface extérieure d'un rouleau monté sur la partie caisse de l'ensemble, il est remarqué que la conception d'un tel dispositif d'absorption d'énergie est fortement inspirée de celle des tribomètres à jonc de retenue.

Par ailleurs, l'invention a également pour objet un véhicule automobile comportant un tel ensemble à système de protection des membres inférieurs.

D'autres avantages et caractéristiques de l'invention apparaîtront dans la description détaillée non limitative ci-dessous.

BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS

Cette description sera faite au regard des 15 dessins annexés parmi lesquels; - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs, selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention; - les figures 2a et 2b représentent un dispositif d'absorption d'énergie appartenant à l'ensemble montré sur la figure 1, respectivement avant et après sa déformation plastique provoquée par une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied de ce même ensemble; - la figure 3 représente une vue schématique en perspective d'un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs, selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 3a représente un dispositif d'absorption d'énergie appartenant à l'ensemble montré sur la figure 3, avant sa déformation plastique provoquée par une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied de ce même ensemble; - la figure 4 représente une vue schématique de côté d'un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs, selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention; - la figure 4a représente une vue schématique de côté de l'ensemble montré sur la figure 4, après sa déformation plastique provoquée par une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied de ce même ensemble; - la figure 5 représente une vue schématique en perspective d'un ensemble pour véhicule automobile à système de protection des membres inférieurs, selon un quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention; et - les figures 5a et 5b représentent un dispositif d'absorption d'énergie appartenant à l'ensemble montré sur la figure 5, respectivement avant et après sa déformation plastique provoquée par une forte pression de pied exercée sur la paroi repose-pied de ce même ensemble.

EXPOSÉ DÉTAILLÉ DE MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Dans les quatre modes de réalisation préférés qui vont à présent être décrits en relation avec les figures 1 à 5b, les éléments qui portent les mêmes références numériques correspondent à des éléments identiques ou similaires.

De plus, les ensembles pour véhicule automobile qui vont être présentés sont destinés à constituer une partie avant du véhicule automobile concerné qui est également objet de la présente invention, et plus particulièrement une partie avant située du côté conducteur de ce véhicule. Néanmoins, cet ensemble étant conçu pour protéger les membres inférieurs d'un quelconque occupant assis dans l'habitacle à l'avant du véhicule, lors d'un choc accidentel survenant sur ce même véhicule et plus spécifiquement à l'avant de ce dernier, il peut donc être situé du côté passager de ce véhicule, sans sortir du cadre de l'invention.

Sur les figures, la direction X représente une direction longitudinale du véhicule, la direction Y une direction transversale du véhicule, et la direction Z une direction verticale de ce dernier, les directions X, Y et Z étant naturellement orthogonales entre elles. Par ailleurs, dans la suite de la description, les termes avant et arrière sont à considérer par rapport à une direction normale d'avancement du véhicule, représentée schématiquement par la flèche 5.

En référence à la figure 1, il est représenté un ensemble 1 pour véhicule automobile selon un premier mode de réalisation préféré de la présente invention.

Cet ensemble 1 comporte tout d'abord une partie caisse 2 qui appartient à la structure du véhicule automobile (non représenté), la partie caisse 2 disposant d'un plancher avant 4 sur lequel peuvent reposer les pieds du conducteur, et délimitant l'habitacle du véhicule. De plus, la partie caisse 2 comprend un tablier 6 solidarisé à une portion avant du plancher 4, ce tablier 6 étant sensiblement parallèle à la direction Y, et légèrement incliné vers l'avant en allant vers le haut.

L'ensemble 1 dispose en particulier d'un système de protection 8 des membres inférieurs d'un occupant du véhicule, en l'occurrence le conducteur pour ce qui concerne les modes de réalisation préférés décrits.

Le système 8 est pourvu d'une paroi repose-pied 10 située à distance et en arrière du tablier 6, cette paroi repose-pied 10 participant également à délimiter l'habitacle du véhicule. A titre indicatif, il est noté que la paroi repose-pied 10, également appelée sur-tablier , est une paroi orientée transversalement par rapport au véhicule, cette paroi 10 s'étendant tout le long du côté conducteur (ou tout le long du côté passager dans le cas où le système de protection serait situé à ce même endroit). Ainsi, il est à comprendre que du côté conducteur du véhicule, la paroi repose-pied 10 s'étend également transversalement derrière les pédales, comme cela est notamment visible sur la figure 1.

La paroi repose-pied 10 étant destinée à se déplacer vers l'avant en direction du tablier 6 lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur celle-ci, l'ensemble 1 est donc effectivement conçu de manière à ce qu'il existe un jeu fonctionnel entre le tablier 6 et la paroi 10 en regard et sensiblement parallèles, de manière à autoriser le débattement de cette dernière nécessaire à l'absorption de l'énergie cinétique associée au conducteur exerçant la forte pression précitée. A ce titre, il est rappelé que la notion de forte pression correspond à une pression anormalement forte rencontrée particulièrement lorsqu'un choc survient sur le véhicule, principalement à l'avant de celui-ci.

La paroi repose-pied 10, sensiblement parallèle à la direction Y et légèrement inclinée vers l'avant en allant vers le haut, est du type tôle métallique de forme rectangulaire. Elle peut également être en contact avec le plancher avant 4 par l'intermédiaire d'un chant inférieur de cette paroi 10, de manière à former une cave à pieds (non référencée) connue de l'homme du métier. A cet égard, il a été représenté schématiquement trois pédales de commande 12 du véhicule, ces pédales 12 étant bien évidemment situées à proximité de la cave à pieds et à l'arrière de la paroi repose-pied 10. De plus, comme évoqué précédemment, le chant inférieur de la paroi 10 peut être en contact glissant avec le plancher avant 4.

Pour assurer un maintien rigide de cette paroi 10 par rapport à la partie caisse 2 en conditions normales, et permettre le déplacement de celle-ci en direction du tablier 6 lors d'un choc du véhicule, le système de protection 8 est également pourvu de dispositifs d'absorption d'énergie 14 reliant la paroi repose-pied 10 à la partie caisse 2.

Dans ce premier mode de réalisation préféré de la présente invention, le système de protection comporte préférentiellement quatre dispositifs 14 identiques, respectivement agencés au niveau des quatre coins 10a, 10b de la paroi repose-pied 10.

De plus, chacun de ces dispositifs 14 est constitué par une tôle mince métallique 16 dont une première extrémité ou extrémité avant 16a est reliée fixement à un coin 10a, 10b de la paroi 10, et dont une seconde extrémité ou extrémité arrière 16b est reliée fixement à la partie caisse 2 du véhicule, par exemple au plancher et/ou au tablier.

Comme cela va être exposé de façon plus détaillée en référence à la figure 2a, la tôle mince 16 se présente sous la forme d'un ruban de tôle replié parallèle à la direction Y, et s'étendant globalement selon la direction X, vers l'arrière en partant de la paroi repose-pied 10.

En référence donc à la figure 2a représentant une partie de l'ensemble 1 en configuration normale, c'est-à-dire avant qu'une forte pression de pied ait été exercée sur la paroi repose-pied 10, on peut voir que la tôle mince métallique 16 présente une pluralité de pliures 18 parallèles à la direction Y qui peut également être assimilée à une direction transversale du plancher avant 4, la tôle mince 16 représentée étant située à l'intérieur de l'habitacle et constituant l'un des deux dispositifs d'absorption d'énergie 14 qui sont raccordés à un coin supérieur 10b de la paroi 10.

Les pliures 18 se présentent par exemple sous la forme d'un U arrondi, de manière à procurer des déviations de 180 entre des portions droites 20 du ruban de tôle mince 16. De cette façon, on peut apercevoir une alternance de pliures inférieures et de pliures supérieures entre les extrémités avant 16a et arrière 16b, ces dernières participant au maintien rigide de la paroi repose-pied 10 par rapport à la partie caisse 2. Bien entendu, lors de la réalisation de ces tôles repliées 16 à partir d'une tôle mince sensiblement plane, les règles élémentaires concernant le rayon minimum de courbure de ces pliures 18, par exemple au nombre de cinq, doivent être respectées.

Par ailleurs, afin que la loi effort/déplacement associée à la tôle mince métallique repliée 16 soit avantageusement du type élastoplastique parfaite, celle-ci doit être convenablement écrouie au niveau des pliures 18.

En référence à présent à la figure 2b représentant l'ensemble 1 de la figure 2a lorsqu'une forte pression de pied a été exercée sur la paroi repose-pied 10, on peut apercevoir que cette dernière a effectivement été déplacée vers l'avant jusqu'à proximité ou contact avec le tablier 6, sous l'effet de cette pression de pied exercée par le conducteur suite au choc du véhicule.

Lors d'un tel débattement de la paroi 10, la tôle mince 16 initialement repliée se déploie alors progressivement vers l'avant, principalement par déformation plastique de ses pliures 18 qui voient donc leur rayon de courbure s'agrandir sensiblement, et éventuellement par déformation plastique des portions droites 20 étant chacune situées entre deux pliures 18 directement consécutives. Comme cela est visible sur la figure 2b, les déviations procurées par les pliures 18 reliant les portions droites 20 adoptent alors une valeur inférieure à 180 , ce qui implique que la tôle mince 16 tend à retrouver une forme plus plane .

Ainsi, c'est la déformation plastique rencontrée qui permet une très bonne absorption de l'énergie cinétique associé à l'occupant lors d'un choc du véhicule, et qui engendre un excellent rendement global du système de protection par absorption d'énergie. A cet égard, il est observé que la loi effort/déplacement associée à ce ruban de tôle mince métallique repliée 16 est du type élastoplastique écrouie, à savoir du type élastoplastique parfaite.

Enfin, il est précisé que lorsque la paroi repose-pied 10 est raccordée à la partie caisse 2 par quatre dispositifs d'absorption 14 comme cela a été décrit ci-dessus, ce sont alors les quatre tôles 16 qui sont susceptibles de se déformer en absorbant l'énergie du conducteur, impliquant que cette paroi 10 subit un mouvement assimilable à celui d'une translation en direction du tablier 6.

A titre indicatif, il est noté que l'ensemble 1 ainsi que les ensembles selon les autres modes de réalisation préférés de la présente invention sont naturellement conçus de manière à ce que lors d'un choc frontal survenant sur le véhicule, l'effort de compression subit par les membres inférieurs et les articulations soit inférieur à l'effort maximal habituellement toléré, qui est de l'ordre de 2400 N. En référence à la figure 3, il est représenté un ensemble 100 pour véhicule automobile selon un second mode de réalisation préféré de la présente invention.

Cet ensemble 100 comporte une partie caisse 2 ainsi qu'une paroi reposepied 10 identiques ou similaires à celles présentées en relation avec l'ensemble 1.

Il comporte également un système de protection 108 des membres inférieurs d'un occupant du véhicule. Ici encore, pour assurer le maintien de la paroi 10 par rapport à la partie caisse 2 en conditions normales, et permettre le déplacement de celle-ci en direction du tablier 6 lors d'un choc du véhicule, le système de protection 108 est pourvu de dispositifs d'absorption d'énergie 114 reliant la paroi repose-pied 10 à la partie caisse 2.

Dans ce second mode de réalisation préféré de la présente invention, le système de protection 108 comporte préférentiellement quatre dispositifs 114 identiques ou similaires, respectivement agencés au niveau des quatre coins 10a, 10b de la paroi repose- pied 10.

De plus, comme on peut l'apercevoir sur la figure 3a montrant l'un des deux dispositifs d'absorption d'énergie 114 qui sont raccordés à un coin supérieur 10b de la paroi 10, chacun de ces dispositifs 114 comporte une tôle mince métallique 116 se présentant sous la forme d'un ruban de tôle plane parallèle à la direction Y, et s'étendant globalement selon la direction Z, vers le haut en partant du coin supérieur 10b de la paroi repose-pied 10.

Le dispositif 114 comprend en outre deux mors de serrage 122 solidaires de la partie caisse 2, et enserrant le ruban de tôle mince 116, de préférence situé dans un plan YZ. A titre indicatif, les mors 122 peuvent être raccordés fixement au plancher et/ou au tablier de la partie caisse 2.

Le ruban de tôle mince 116 comporte une première extrémité ou extrémité inférieure 116a reliée fixement à un coin supérieur 10b de la paroi 10 de forme sensiblement rectangulaire, ainsi qu'une seconde extrémité ou extrémité supérieure 116b de préférence positionnée de façon s'étendre audelà des mors 122, à savoir au-dessus de ceux-ci.

Ainsi, en conditions normales, le maintien rigide de la paroi 10rapport à la partie caisse 2 est assuré par la présence des quatre dispositifs d'absorption 114, et principalement par le serrage de la tôle mince 116 entre les deux mors 122.

Lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied 10, cette dernière est alors effectivement déplacée vers l'avant jusqu'à proximité ou contact avec le tablier 6, sous l'effet de cette même pression de pied exercée par le conducteur suite au choc du véhicule.

Lors d'un tel débattement de la paroi 10, la tôle mince 116 subit simultanément un étirement de nature plastique en raison de son maintien entre les mors de serrage 122, et également un déplacement par rapport à ces mêmes mors 122 dont la conception de ces derniers ainsi que la force de serrage appliquée sont adaptées pour qu'un telle fonction de glissement puisse être remplie.

De façon plus générale et comme cela apparaîtra évident à l'homme du métier, il est indiqué que pour obtenir une absorption de l'énergie cinétique du conducteur suite à un choc frontal du véhicule, conjointement à l'aide de la déformation plastique de la tôle mince 116 et du frottement de cette tôle 116 entre les mors 122, les caractéristiques techniques à prendre en compte sont le module de Young de la tôle 116, le coefficient de frottement entre les mors de serrage 122 et cette tôle 116, ainsi que l'effort de serrage appliqué par les mors 122.

Comme cela est montré sur la figure 3, si les tôles minces 116 des deux dispositifs 114 raccordés aux coins supérieurs 10b de la paroi 10 sont de préférence situées dans un plan YZ, les tôles minces 116 des deux dispositifs 114 raccordés aux coins inférieurs 10a de la paroi 10 sont quant à elles de préférence situées dans un plan XY, et s'étendent vers l'arrière à partir de la paroi repose-pied 10.

Dans une telle configuration, ce sont les quatre tôles 116 qui sont susceptibles de se déformer plastiquement et de glisser en absorbant l'énergie du conducteur, impliquant que cette paroi 10 subit également un mouvement assimilable à celui d'une translation en direction du tablier 6.

En référence à la figure 4, il est représenté un ensemble 200 pour véhicule automobile selon un troisième mode de réalisation préféré de la présente invention.

Cet ensemble 200 comporte une partie caisse 2 ainsi qu'une paroi reposepied 10 identiques ou similaires à celles présentées en relation avec l'ensemble 1.

Il comporte également un système de protection 208 des membres inférieurs d'un occupant du véhicule. Pour assurer le maintien rigide de la paroi 10 par rapport à la partie caisse 2 en conditions normales, et permettre le déplacement de celle-ci en direction du tablier 6 lors d'un choc du véhicule, le système de protection 208 est pourvu de dispositifs d'absorption d'énergie 214 reliant la paroi repose-pied 10 à la partie caisse 2.

Dans ce troisième mode de réalisation préféré de la présente invention, le système de protection 208 comporte préférentiellement deux dispositifs 214 identiques (un seul étant visible sur la figure 4), respectivement agencés au niveau des deux coins supérieurs 10b de la paroi repose-pied 10. D'autre part, il est noté que les deux coins inférieurs 10a de la paroi 10 coopèrent avec le plancher 4 respectivement par l'intermédiaire de deux liaisons mécaniques 213 (une seule étant visible), du type liaison pivot d'axe parallèle à la direction Y. Chacun des deux dispositifs 214 comporte une tôle mince métallique 216 se présentant sous la forme d'un ruban de tôle plane parallèle à la direction Y. La tôle 216 comporte une première extrémité ou extrémité inférieure 216a raccordée fixement à un coin supérieur 10b de la paroi 10, et s'étendant globalement vers le haut et vers l'avant, par exemple dans le prolongement de la paroi 10 comme représenté, avant de venir en contact avec une surface de cintrage 217 appartenant également au dispositif 214. Cette surface de cintrage 217, de préférence cylindrique de section circulaire, est constituée par la surface extérieure d'un rouleau 219 monté sur la partie caisse 2, par exemple sur le plancher et/ou le tablier.

Ainsi, en conditions normales, la tôle mince 216 est conformée de manière à épouser la surface de cintrage 217 sur un secteur angulaire réduit compris par exemple entre environ 25 et 65 , puis perd le contact avec cette surface 217 afin de s'étendre vers l'avant dans un plan XY, jusqu'à une seconde extrémité ou extrémité supérieure 216b.

Le dispositif 214 comprend en outre deux mors de serrage 222 solidaires de la partie caisse 2 et enserrant le ruban de tôle mince 216, de préférence de façon à ce que l'extrémité supérieure 216b s'étende au-delà de ces mors 122, à savoir à l'avant de ceux-ci. A titre indicatif, les mors 122 peuvent être raccordés fixement au plancher et/ou au tablier de la partie caisse 2.

En référence à la figure 4a, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied 10, cette dernière est alors effectivement déplacée vers l'avant jusqu'à proximité ou contact avec le tablier 6, sous l'effet de cette même pression de pied exercée par le conducteur suite au choc du véhicule.

Lors d'un tel débattement de la paroi 10, la tôle mince 216 subit tout d'abord un cintrage autour de la surface 217 en se déformant plastiquement, ce qui implique qu'elle épouse alors cette surface de cintrage 217 sur un secteur angulaire étendu compris par exemple entre environ 60 et 120 .

Par ailleurs, la tôle mince 216 subit un déplacement par rapport aux mors 222 dont la conception de ces derniers ainsi que la force de serrage appliquée sont adaptées pour qu'une telle fonction de glissement puisse être remplie. De cette façon, cette source d'absorption d'énergie est similaire à celle rencontrée dans le second mode de réalisation préféré avec les mors 122 basés sur la conception des tribomètres à serrage mécanique, et ne sera par conséquent pas davantage décrite.

En outre, il est noté que pendant le cintrage de la tôle 216, une fois que celle-ci est chargée et qu'elle épouse le secteur angulaire étendu, cette dernière continue à se déformer plastiquement mais en subissant simultanément un frottement contre la surface de cintrage 217, ce qui constitue un troisième moyen pour absorber de l'énergie cinétique du conducteur suite à un choc frontal du véhicule. A ce titre, pour minimiser les effets de cette troisième source de dissipation d'énergie, il est possible de monter le rouleau 219 de façon librement pivotante par rapport à la partie caisse 2, comme cela est montré sur les figures 4 et 4a.

Dans ce troisième mode de réalisation préféré, ce sont les deux tôles 216 des deux dispositifs supérieurs 214 qui sont susceptibles de se déformer plastiquement par cintrage et de glisser en absorbant l'énergie du conducteur, impliquant que cette paroi 10 subit un mouvement assimilable à celui d'une rotation vers l'avant autour des liaisons mécaniques 213.

En référence à la figure 5, il est représenté un ensemble 300 pour véhicule automobile selon un quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention.

Cet ensemble 300 comporte une partie caisse 2 ainsi qu'une paroi reposepied 10 identiques ou similaires à celles présentées en relation avec l'ensemble 1.

Il comporte également un système de protection 308 des membres inférieurs d'un occupant du véhicule. Pour assurer le maintien rigide de la paroi 10 par rapport à la partie caisse 2 en conditions normales, et permettre le déplacement de celle-ci en direction du tablier 6 lors d'un choc du véhicule, le système de protection 308 est pourvu de dispositifs d'absorption d'énergie 314 reliant la paroi repose-pied 10 à la partie caisse 2.

Dans ce quatrième mode de réalisation préféré de la présente invention, le système de protection 308 comporte préférentiellement quatre dispositifs 314 identiques ou similaires, respectivement agencés au niveau des quatre coins 10a, 10b de la paroi repose-pied 10.

En référence à la figure 5a représentant une partie de l'ensemble 300 en configuration normale, et plus particulièrement l'un des deux dispositifs 314 raccordés à un coin supérieur 10b de la paroi 10, on peut voir que le dispositif 314 dispose d'une tôle mince métallique 316 prenant la forme d'un ruban de tôle plane parallèle à la direction Y. La tôle 316 comporte une première extrémité ou extrémité inférieure 316a raccordée fixement à un coin supérieur 10b de la paroi 10, et s'étend globalement vers le haut dans un plan YZ avant de passer à travers un ensemble de trois surfaces de cintrage 317a, 317b, 317c appartenant également au dispositif 314. Ces surfaces de cintrage, de préférence cylindrique de section circulaire, sont respectivement constituées par la surface extérieure de trois rouleaux 319a, 319b, 319c montés sur la partie caisse 2, par exemple sur le plancher et/ou le tablier.

Ainsi, en conditions normales, la tôle mince 316 est conformée de manière à épouser simultanément chacune des trois surfaces de cintrage 317a, 317b, 317c disposées de préférence les unes au- dessus des autres, la surface 317b constituant une surface de cintrage intermédiaire permettant à la tôle 316 de présenter une courbure en forme de U. En d'autres termes et toujours en référence à la figure 5a, la tôle 316 épouse d'abord la partie arrière de la surface 317a, la partie avant de la surface intermédiaire 317b, puis la partie arrière de la surface 317c de manière à ce qu'un U se forme au niveau du contact avec la surface intermédiaire 317b.

Naturellement, il est indiqué que la forme de la courbure ainsi que le nombre de surfaces de cintrage peuvent être modifiés, l'unique condition étant de prévoir au moins deux surfaces de cintrage simultanément en contact avec la tôle mince 316, et capables d'imposer une courbure à cette tôle 316 passant à travers ces surfaces de cintrage.

Lorsqu'elle perd le contact avec la dernière surface de cintrage 317c, la tôle mince 316 s'étend alors à nouveau vers le haut dans un plan YZ jusqu'à une seconde extrémité ou extrémité supérieure 316b, qui est totalement libre.

Le maintien rigide de la paroi 10 par rapport à la partie caisse 2 est donc assuré par la présence des quatre dispositifs d'absorption 314, et principalement par la courbure en forme de U de la tôle mince 316 passant à travers les trois surfaces de cintrage 317a, 317b, 317c montées sur la partie caisse.

En référence à présent à la figure 5b, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur la paroi repose-pied 10, cette dernière est alors effectivement déplacée vers l'avant jusqu'à proximité ou contact avec le tablier 6, sous l'effet de cette même pression de pied exercée par le conducteur suite au choc du véhicule.

Lors d'un tel débattement de la paroi 10, la tôle mince 316 subit un déplacement vers le bas par rapport aux surfaces de cintrage 317a, 317b, 317c en se déformant plastiquement, et l'extrémité inférieure 316a est par conséquent déplacée simultanément vers l'avant en accompagnant la paroi 10. En d'autres termes, la déformation plastique observée est assimilable à un déplacement imposé de la courbure en forme de U vers l'extrémité libre supérieure 316b, comme on peut clairement l'apercevoir sur la figure 5b.

En outre, il est noté que lors du déplacement de la tôle 316 à travers les surfaces de cintrage précitées, cette tôle 316 subit simultanément un frottement contre ces mêmes surfaces de cintrage 317a, 317b, 317c, ce qui constitue un second moyen pour absorber de l'énergie cinétique du conducteur suite à un choc frontal du véhicule. Ici encore, pour minimiser les effets de cette seconde source de dissipation d'énergie, il est possible de monter les rouleaux 319a, 319b, 319c de façon librement pivotante par rapport à la partie caisse 2.

Comme cela est montré sur la figure 5, si les tôles minces 316 des deux dispositifs 314 raccordés aux coins supérieurs 10b de la paroi 10 sont de préférence situées dans un plan YZ en dehors des surfaces de cintrage, les tôles minces 316 des deux dispositifs 314 raccordés aux coins inférieurs l0a de la paroi 10 sont quant à elles de préférence situées dans un plan XY, et s'étendent vers l'arrière à partir de la paroi repose- pied 10. De plus, dans ces deux dispositifs 314 inférieurs, le rouleau 319b constituant la surface de cintrage intermédiaire 317b peut être simplement remplacé par une courbure pratiquée directement sur le plancher avant 4.

Dans ce quatrième mode de réalisation préféré, ce sont les quatre tôles 316 qui sont susceptibles de se déformer plastiquement en absorbant l'énergie du conducteur, impliquant que cette paroi 10 subit également un mouvement assimilable à celui d'une translation en direction du tablier 6.

Par ailleurs, il est noté que les dispositifs 314 sont particulièrement intéressants en ce sens qu'il est facilement possible de pré-contraindre la tôle mince 316 à une intensité voulue, en prévoyant simplement des moyens capables de modifier le positionnement de la surface intermédiaire 317b par rapport aux deux autres surfaces 317a, 317c.

De plus, l'extrémité supérieure 316b étant entièrement libre par rapport à la partie caisse 2, le remplacement de la paroi repose-pied 10 suite à un accident du véhicule peut par conséquent être envisagé sans grandes difficultés.

Dans les ensembles 1, 100, 200 et 300 qui viennent d'être présentés, il est noté que les dispositifs d'absorption d'énergie 14, 114, 214, 314 peuvent indifféremment être prévus au nombre de quatre de façon à se situer au niveau de chacun des quatre coins 10a, 10b de la paroi reposepied 10, ou bien par exemple être prévus uniquement au nombre de deux de manière à se situer au niveau des deux coins supérieurs 10b de cette même paroi repose-pied 10 de forme sensiblement rectangulaire. Dans ce dernier cas, les deux coins inférieurs l0a de la paroi 10 sont alors de préférence reliés au plancher avant 4 par l'intermédiaire de deux liaisons mécaniques, du type liaison pivot ou liaison d'encastrement. Ainsi, le mouvement de la paroi 10 observé suite à une forte pression de pied ne s'apparente pas à une translation, mais plutôt à une rotation autour de ces deux liaisons mécaniques, conduisant la partie supérieure de la paroi 10 à se rapprocher du tablier 6. Bien entendu, ces notions de translation et de rotation sont uniquement employées de façon à illustrer grossièrement le mouvement de la paroi repose-pied 10, dans la mesure où il est également rencontré une déformation de cette paroi 10 lors de l'application d'une forte pression.

Lorsque la configuration adoptée intègre quatre dispositifs d'absorption d'énergie, les caractéristiques mécaniques de ces derniers peuvent différer suivant qu'ils se situent en haut ou en bas de la paroi repose-pied 10. Cela permet avantageusement au concepteur d'optimiser la répartition d'effort talon/semelle, et de prendre en compte l'angle de la cheville ainsi que l'équilibre général du pied.

D'autre part, dans les modes de réalisation préférés qui ont été décrits, les tôles minces métalliques 16, 116, 216, 316, se présentant sous la forme de ruban, disposent d'une épaisseur et d'une largeur constante, et présentent également des propriétés homogènes.

Néanmoins, afin de faire varier la loi effort/déplacement selon les besoins requis, il pourrait être utilisé des tôles de largeur variable, ou encore des tôles d'épaisseur variable, même si cette dernière possibilité semble plus délicate à mettre en oeuvre. De la même façon, une solution envisageable mais relativement difficile à réaliser pourrait consister à prévoir une tôle comportant plusieurs zones de propriétés différentes.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme du métier aux ensembles 1, 100, 200 et 300 qui viennent d'être décrits, uniquement à titre d'exemples non limitatifs.

Claims (14)

REVENDICATIONS

1. Ensemble (1, 100, 200, 300) pour véhicule automobile à système de protection (8, 108, 208, 308) des membres inférieurs d'un occupant dudit véhicule, ledit ensemble comportant une partie caisse (2) disposant d'un plancher avant (4) et d'un tablier (6) solidaire dudit plancher, le système de protection (8, 108, 208, 308) des membres inférieurs comprenant une paroi repose-pied (10) située en regard et à distance dudit tablier (6), caractérisé en ce que le système de protection (8, 108, 208, 308) des membres inférieurs comprend en outre au moins un dispositif d'absorption d'énergie (14, 114, 214, 314) comportant une tôle mince métallique (16, 116, 216, 316) et reliant ladite paroi repose-pied (10) à ladite partie caisse (2), chaque dispositif d'absorption d'énergie (14, 114, 214, 314) étant conçu de manière à ce qu'une forte pression de pied exercée sur ladite paroi repose-pied (10) soit apte à engendrer une déformation plastique de ladite tôle mince métallique (16, 116, 216, 316).

2. Ensemble (1) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif d'absorption d'énergie (14) est constitué par ladite tôle mince métallique (16) présentant une pluralité de pliures (18) parallèles à une direction transversale (Y) dudit plancher avant (6), une première extrémité (16a) reliée à ladite paroi repose-pied (10), ainsi qu'une seconde extrémité (16b) reliée à la partie caisse (2) de l'ensemble, ladite tôle mince métallique (16) étant destinée à se déployer lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur ladite paroi repose-pied (10), par déformation plastique desdites pliures (18).

3. Ensemble (100) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif d'absorption d'énergie (114) comporte en outre deux mors de serrage (122) fixés sur ladite partie caisse (2) et entre lesquels est maintenue ladite tôle mince métallique (116), cette dernière étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur ladite paroi repose-pied (10), à se déformer plastiquement ainsi qu'à se déplacer par rapport auxdits mors de serrage (122).

4. Ensemble (100) selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite tôle mince métallique (116) comporte une première extrémité (116a) reliée à ladite paroi repose-pied (10), ainsi qu'une seconde extrémité (116b) s'étendant au-delà desdits mors de serrage (122).

5. Ensemble (200) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif d'absorption d'énergie (214) comporte en outre une surface de cintrage (217) en contact avec ladite tôle mince métallique (216) comprenant une première extrémité (216a) reliée à ladite paroi reposepied (10), cette tôle mince métallique (216) étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur ladite paroi repose-pied (10), à se cintrer autour de ladite surface de cintrage (217) en se déformant plastiquement.

6. Ensemble (300) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite tôle mince métallique (216) comprend en outre une seconde extrémité (216b) s'étendant au-delà de deux mors de serrage (222) fixés sur ladite partie caisse (2) et entre lesquels est maintenue ladite tôle mince métallique (216), cette dernière étant également destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur ladite paroi repose- pied (10), à se déplacer par rapport auxdits mors de serrage (222).

7. Ensemble (200) selon la revendication 5 ou la revendication 6, caractérisé en ce que ladite surface de cintrage (217) est constituée par une surface extérieure d'un rouleau (219) monté sur ladite partie caisse (2) de l'ensemble.

8. Ensemble (300) selon la revendication 1, caractérisé en ce que chaque dispositif d'absorption d'énergie (314) comporte en outre au moins deux surfaces de cintrage (317a, 317b, 317c) disposées de façon à ce que ladite tôle mince métallique (316), en contact simultanément avec chacune d'entre elles, présente une courbure au niveau de ces surfaces de cintrage (317a, 317b, 317c), ladite tôle mince métallique (316) comprenant une première extrémité (316a) reliée à ladite paroi repose- pied (10), et étant destinée, lorsqu'une forte pression de pied est exercée sur ladite paroi repose-pied (10), à se déplacer par rapport auxdites surfaces de cintrage (317a, 317b, 317c) en se déformant plastiquement.

9. Ensemble (300) selon la revendication 8, caractérisé en ce que chaque dispositif d'absorption d'énergie (314) comporte trois surfaces de cintrage (317a, 317b, 317c) disposées de façon à ce que ladite tôle mince métallique (316) présente une courbure en forme de U au niveau d'une surface de cintrage intermédiaire (317b) constituée par l'une desdites trois surfaces de cintrage.

10. Ensemble (300) selon la revendication 8 ou la revendication 9, caractérisé en ce que chaque surface de cintrage (317a, 317b, 317c) est constituée par une surface extérieure d'un rouleau (319a, 319b, 319c) monté sur ladite partie caisse (2) de l'ensemble.

11. Ensemble (1, 100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que chaque tôle mince métallique (16, 116, 216, 316) se présente sous la forme d'un ruban de tôle comportant une première extrémité (16a, 116a, 216a, 316a), ainsi qu'une seconde extrémité (16b, 116b, 216b, 316b) opposée à la première.

12. Ensemble (1, 100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte quatre dispositifs d'absorption d'énergie (14, 114, 214, 314), respectivement situés au niveau des quatre coins (10a, 10b) de ladite paroi repose-pied (10) de forme sensiblement rectangulaire.

13. Ensemble (1, 100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce qu'il comporte deux dispositifs d'absorption d'énergie (14, 114, 214, 314) respectivement situés au niveau des deux coins supérieurs (10b) de ladite paroi repose-pied (10) de forme sensiblement rectangulaire, et en ce qu'il comporte en outre deux liaisons mécaniques (213) respectivement situées au niveau des deux coins inférieurs (10a) de ladite paroi repose-pied (10) et coopérant avec ledit plancher avant (4), lesdites liaisons mécaniques (213) étant choisies parmi les liaisons pivot et d'encastrement.

14. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble (1, 100, 200, 300) selon l'une quelconque des revendications précédentes.