FR2934823A1 - Face avant avec au moins quatre traverses - Google Patents

Abstract

L'invention concerne une face avant de véhicule automobile, caractérisée en ce que la face avant (5) comprend au moins quatre traverses (27) transversales, situées à des hauteurs respectives différentes.

Description

Face avant avec au moins quatre traverses La présente invention concerne en général une face avant de véhicule automobile. De telles faces avant comportent généralement une traverse en voie basse et une traverse en voie haute, disposées sensiblement parallèlement à un axe transversal du véhicule. La traverse en voie basse, respectivement en voie haute, est liée à deux longerons droit et gauche inférieurs, respectivement principaux, de la caisse du véhicule. Les traverses, habituellement métalliques, apportent de la rigidité structurelle à la caisse. Une traverse est liée aux longerons associés par l'intermédiaire de crash-box , qui sont des éléments aptes à absorber une fraction de l'énergie d'un choc par déformation selon leur épaisseur. Les crash-box permettent de répondre aux exigences de réparabilité pour des chocs à 15 km/h, du type Danner . Les traverses portent des absorbeurs de choc qui permettent de satisfaire aux exigences de sécurité pour des chocs piéton et parking, du type ECE 42. Eventuellement, la face avant comporte également une traverse en voie très haute liée à des longerons d'aile droit et gauche. Cette traverse peut assurer l'accrochage du capot. Les faces avant doivent donner des résultats satisfaisants pour les essais de chocs "compatibilité" Le choc compatibilité correspond à un choc du véhicule par l'avant, à une vitesse de 10 km/h, sur une barrière de caractéristiques mécaniques normalisées. Cette barrière comporte des butoirs, qui simulent les traverses transversales rigides situées à l'avant des véhicules. Pour avoir une tenue satisfaisante, il est nécessaire que les zones rigides de la face avant soient en correspondance avec les butoirs, pour différents états de charge du véhicule et pour différentes assiettes du véhicule, notamment pour l'assiette de freinage. Dans l'état de la technique, la hauteur de la traverse située au niveau des longerons principaux du véhicule ne coïncide avec le butoir correspondant de la barrière normalisée que pour certains états de charge et certaines assiettes du véhicule, mais pas pour d'autres. Quand les hauteurs ne coïncident pas, le butoir peut pénétrer profondément dans la face avant, et provoquer des détériorations importantes. Dans ce contexte, l'invention vise à proposer une face avant permettant une meilleure tenue au choc compatibilité.

A cette fin, l'invention porte sur une face avant de véhicule automobile, caractérisé en ce qu'elle comprend au moins quatre traverses transversales, situées à des hauteurs respectives différentes. La face avant peut également présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possible : - la face avant comprend cinq traverses transversales situées à des hauteurs respectives différentes ; - la face avant comprend deux platines, deux absorbeurs de chocs liés aux platines, chaque traverse présentant deux extrémités transversales opposées liées chacune à l'un des absorbeurs de chocs ou à l'une des platines ; - le véhicule comprend deux longerons principaux et deux longerons inférieurs situés à un niveau inférieur aux longerons principaux, chaque platine étant rigidement fixée à l'un des longerons principaux et à l'un des longerons inférieurs ; - chaque absorbeur de chocs présente une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron principal, et une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron inférieur ; - le véhicule comprend deux longerons supérieurs situés à un niveau supérieur aux longerons principaux, chaque platine étant rigidement fixée à l'un des longerons supérieurs ; - chaque absorbeur de chocs présente une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron supérieur ; - les extrémités transversales opposées de chaque traverse sont logées dans des évidements à contour fermé ménagés dans les absorbeurs de chocs ; - les extrémités transversales opposées de chaque traverse sont logées dans des évidements ouvert vers l'avant du véhicule, ménagés dans les absorbeurs de chocs ; - la face avant comporte deux montants venus de matière avec au moins deux traverses, les deux montants coiffant des faces respectives des deux absorbeurs de chocs tournées vers l'avant du véhicule ; - chaque traverse présente une hauteur inférieure à 40 millimètres ; - au moins une des traverses est cintrée vers l'avant du véhicule ; - la face comprend une serrure de verrouillage du capot du véhicule, rigidement fixée à la traverse la plus haute ; et - la face avant comprend un radiateur et/ou un groupe moto-ventilateur, et des moyens de fixation du radiateur et/ou du groupe moto-ventilateur à au moins deux traverses, les moyens de fixation étant aptes à reprendre le poids du radiateur et/ou du groupe moto-ventilateur et les accélérations subies par le radiateur et/ou le groupe moto-ventilateur. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles : - la figure 1 est une représentation schématique, en perspective, d'un véhicule automobile, une partie de la carrosserie de ce véhicule étant arrachée pour laisser apparaître une face avant conforme à un premier mode de réalisation de l'invention ; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour une variante du premier mode de réalisation ; - la figure 2 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour un second mode réalisation de l'invention ; - la figure 4 est une vue similaire à celle de la figure 1, pour un troisième mode de réalisation de l'invention. Dans la description qui va suivre, l'avant, l'arrière, la droite et la gauche, les directions longitudinale et transversale seront entendues relativement à la direction normale du déplacement du véhicule. Le véhicule automobile 1 représenté sur la figure 1 comporte, à l'avant, un compartiment moteur 3, une face avant 5 située à l'avant du compartiment moteur 3, et deux ailes 7 disposées à droite et à gauche du compartiment moteur 3. Seul l'aile de gauche est représentée. Le véhicule comporte également un châssis, muni de deux longerons principaux 9, deux longerons inférieurs 11 et deux longerons supérieurs 13.

Les longerons principaux 9 sont situés l'un à droite et l'autre à gauche du compartiment moteur 3. Ils présentent chacun vers l'avant des parties d'extrémités s'étendant sensiblement longitudinalement.

Les longerons inférieurs 11 sont situés eux aussi l'un à droite et l'autre à gauche du compartiment moteur. Ils sont situés verticalement à un niveau inférieur aux longerons principaux 9. Les longerons inférieurs 11 comportent par exemple une partie avant rectiligne 14 sensiblement longitudinale, et, vers l'arrière, une partie courbe 15 raccordant la partie avant 14 aux longerons principaux 9. Les longerons supérieurs 13 sont disposés eux aussi l'un à droite et l'autre à gauche du compartiment moteur 3. Ils sont situés, verticalement, à un niveau supérieur à celui des longerons principaux 9. Les longerons supérieurs, qui peuvent également être appelés longerons d'ailes, s'étendent le long de bords supérieurs des ailes 7. Ils sont sensiblement longitudinaux. Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, au moins la partie avant de chaque longeron supérieur 13 est située sensiblement dans un même plan longitudinal et vertical que le longeron inférieur 11 et que la partie longitudinale du longeron principal 9 correspondant.

Les extrémités avant respectives 17 et 19 du longeron inférieur et du longeron principal correspondant sont sensiblement à l'aplomb l'un de l'autre. L'extrémité avant 21 du longeron supérieur 13 correspondant est légèrement décalée vers l'arrière par rapport aux extrémités 17 et 19. La face avant 5 comporte deux platines 23, deux absorbeur de chocs 25 liés aux platines, au moins quatre traverses 27, un radiateur 29 et une serrure 31. Les platines 23 sont disposées l'une à droite et l'autre à gauche du véhicule. Les platines 23 sont typiquement des plaques métalliques. Elles sont allongées verticalement. Chaque platine 23 est rigidement fixée, par tous moyens adaptés, au longeron inférieur 11, au longeron principal 9, et au longeron supérieur 13 situés du même côté. De préférence, la platine 23 est directement fixée sur les extrémités avant 17, 19 et 21 des trois longerons. A cette fin, elle peut être profilée, et comporter une partie inférieure 33 sensiblement verticale et une partie supérieure 35 s'étendant vers le haut et vers l'arrière à partir de la partie 33. Les absorbeurs de chocs 25 comprennent typiquement une enveloppe et un bloc d'un matériau alvéolé disposé à l'intérieur de l'enveloppe. Par exemple, le matériau alvéolé est une mousse d'aluminium, ou un bloc comprenant des alvéoles en nids d'abeilles réalisé dans un matériau métallique tel que l'aluminium. Le bloc peut également être un bloc de matière plastique réalisé par injection.

Les absorbeurs de chocs 25 sont rigidement fixés sur des faces des platines tournées vers l'avant du véhicule. De préférence, les absorbeurs de chocs sont directement fixés sur lesdites faces tournées vers l'avant. Les absorbeurs de chocs 25 s'étendent sur toute la hauteur des platines 23, et couvrent en totalité les faces des platines tournées vers l'avant. Ainsi, chaque absorbeur de chocs présente une zone située longitudinalement dans le prolongement du longeron inférieur 11, une zone située longitudinalement dans le prolongement du longeron principal 9 et une zone située longitudinalement dans le prolongement du longeron supérieur 13.

Dans le mode de réalisation des figures 1 et 2, la face avant comporte quatre traverses 27, sensiblement transversales, situées à des hauteurs respectives différentes. Les traverses 27 sont cintrées vers l'avant du véhicule. Elles épousent ainsi la forme de l'avant du véhicule.

Les traverses 27 sont réalisées en métal, notamment en acier ou en aluminium, ou en matière plastique. Si nécessaire, la matière plastique peut comporter une charge, par exemple des fibres, de manière à renforcer sa rigidité. Les traverses 27 peuvent présenter une section fermée, par exemple une section circulaire, ovale ou rectangulaire. Dans ce cas, de préférence, le grand axe de la section ovale est longitudinal et le petit axe est vertical. Les traverses peuvent également présenter une section en forme de goutte d'eau, avec une partie moins haute tournée vers l'avant et une partie plus haute tournée vers l'arrière. Les traverses 27 peuvent également présenter un profil en U ouvert vers l'arrière du véhicule. Elles peuvent alors comporter des nervures internes de rigidification. Dans le cas où les traverses sont réalisées dans un matériau thermoplastique, elles peuvent être obtenues par injection. Elles peuvent notamment être obtenues à l'aide d'un moule permettant l'injection de gaz ou de liquide, de manière à obtenir des formes de grandes longueurs, creuses. Cette technologie est connue et ne sera pas décrit que plus en détail ici.

Les traverses 27, considérées verticalement, présentent de faibles hauteurs. Chaque traverse 27 présente une hauteur inférieure à 40 millimètres, par exemple égale à 30 millimètres. Sur la figure 1, les extrémités transversales opposées de chaque traverse sont logées dans des évidements à contour fermé 37, ménagés dans les absorbeurs de chocs. Les évidements 37 peuvent être traversants, et être ouverts vers la droite et vers la gauche du véhicule. En variante, ils peuvent être borgnes, et être fermés vers l'extérieur du véhicule. Dans la variante de réalisation illustrée sur la figure 2, les extrémités transversales opposées 39 de chaque traverse sont logées dans des évidements 41 ménagés dans des absorbeurs de chocs. Les évidements sont ouverts vers l'avant du véhicule. Les évidements 41 sont traversants, et les parties d'extrémités 39 des traverses font saillies vers l'extérieur du véhicule par rapport aux absorbeurs de chocs.

En variante, les traverses peuvent être rigidement fixées aux platines 23. Elles peuvent par exemple être venues de matière avec les platines 23. Dans le cas où les traverses 27 sont métalliques ces traverses peuvent être soudées sur les platines 23. Les traverses 27 peuvent être indépendantes les unes des autres, comme sur les figures 1 et 2, c'est-à-dire ne pas être venues de matière les unes avec les autres. Alternativement, plusieurs, traverses 27 peuvent être venues de matière les unes avec les autres. Elles sont dans ce cas reliées par des montants, par exemple par des montants verticaux. Dans le mode de réalisation de la figure 3, la face avant comporte deux montants 43 et cinq traverses 27 venues de matières avec les montants 43. Les montants 43 coiffent les deux absorbeurs de chocs 25 par l'avant. Plus précisément, les montants 43 sont plaqués contre des faces avant 45 des absorbeurs de chocs et sont rigidement fixés à ces absorbeurs de chocs. Dans ce cas, les traverses 27 et les montants 43 sont avantageusement réalisés en une matière plastique, et sont venus de moulage. La face avant comporte par ailleurs des moyens de fixation (non représentés) du radiateur et/ou d'autres équipements à au moins deux des traverses 27. Ces équipements peuvent être par exemple un groupe moto- ventilateur. Les traverses prévues pour la fixation du radiateur et/ou des autres équipements sont typiquement la traverse la plus haute et la traverse la plus basse. Les moyens de fixation sont prévus pour reprendre le poids et les diverses accélérations subies par le radiateur et/ou les autres équipements.

Un troisième mode de réalisation de l'invention va maintenant être décrit, en référence à la figure 4. Les éléments identiques ou assurant la même fonction que dans les deux premiers modes de réalisations seront désignés par les mêmes références. Seuls les points par lesquels ce troisième mode de réalisation diffère des deux premiers seront décrit ci-dessous.

Comme visible sur la figure 4, les extrémités 21 des longerons supérieurs sont décalées transversalement vers l'extérieur par rapport aux extrémités 19 et 17 des autres longerons. Les extrémités 21 sont également décalées longitudinalement vers l'arrière par rapport aux extrémités 17 et 19. De ce fait, les platines 23 ne comportent que la partie inférieure 33 et ne comportent pas de partie supérieure 35. Les platines 23 sont rigidement fixées seulement aux longerons principaux 9 et aux longerons inférieurs 11. Les platines 23 ne sont pas fixées aux longerons supérieurs 13. Les absorbeurs de chocs 25, comme précédemment, couvrent entièrement les faces des platines tournées vers l'avant du véhicule. Chaque absorbeurs de chocs présente donc une zone située dans le prolongement de l'extrémité 19 du longeron principal et une zone située dans le prolongement longitudinal de l'extrémité 17 du longerons inférieur 11. En revanche, l'absorbeur de chocs ne comporte pas de zone située dans le prolongement de l'extrémité 21 du longeron supérieur 13.

La face avant de la figure 4 comporte deux montants 47 sur lesquels sont fixés les cinq traverses 27. Chaque montants 47 comportent une partie inférieure 49 qui coiffe l'absorbeur de chocs 25 correspondant par l'avant, et une partie supérieure 51 située au-dessus dudit absorbeur de chocs. La traverse 27 située au niveau le plus haut porte la serrure 31. Par ailleurs, elle présente deux parties d'extrémités opposées 53 s'étendant transversalement vers l'extérieur du véhicule au-delà des montants 47. Les parties 53 sont rigidement fixées aux extrémités 21 des longerons supérieurs.

Dans une variante du mode de réalisation de la figure 4, les traverses 27 et les montants 47 sont venus du moulage. Dans une autre variante, certaines traverses sont encastrées par leurs extrémités opposées dans des évidements des absorbeurs de chocs 25.

La face avant décrite ci-dessus présente de multiples avantages. Du fait qu'elle comporte au moins quatre traverses transversales, situées à des hauteurs respectives différentes, les zones rigides de la face avant sont réparties sur une grande partie de la hauteur de la face avant, ce qui est favorable pour une bonne compatibilité en cas ce chocs entre différents types de véhicules.

Ceci est favorable notamment en cas de chocs avec des véhicules présentant des assiettes différentes. Les traverses forment une sorte de cage thoracique devant les équipements de la face avant tels que le radiateur et/ou le groupe moto-ventilateur, protégeant ces équipements en cas de chocs à l'avant du véhicule.

Concernant le choc piéton, le fait que les zones rigides de la face avant soient réparties sur une plus grande hauteur est bénéfique pour le choc jambe/genou/hanche, du fait que les efforts de flexions sur les membres inférieurs sont diminués. De préférence, les traverses situées le plus bas sont placées à l'aplomb des uns des autres. Les traverses les plus hautes sont décalées vers l'arrière par rapport aux traverses les plus basses. Du fait que les traverses présentent un faible diamètre, elles ne perturbent pas le fonctionnement des organes aérauliques (groupe moto-ventilateur, radiateur). Les traverses peuvent éventuellement contribuer à canaliser le flux d'air vers les organes aérauliques. L'utilisation de faibles sections permet de s'affranchir du phénomène de déséquilibre du flux d'air entre le haut des organes aérauliques et le bas des organes aérauliques. Ce déséquilibre dans certains cas nuit au fonctionnement des pales du groupe moto-ventilateur. Les traverses ne créent que des pertes de charge très réduites pour le flux d'air traversant la calandre et refroidissant le radiateur.

Le fait qu'au moins certaines traverses aient une forme cintrée est favorable du point de vue de la répartition des efforts dans la face avant. Cette forme arquée permet aux traverses de mieux résister aux chocs de faible énergie et de se déformer élastiquement en cas de chocs à faible vitesse (ECE42).

La flexibilité accrue des traverses du fait de leur moindre diamètre, ainsi que la multiplicité des traverses qui sont réparties plus régulièrement sur la hauteur de la face avant réduisent l'agressivité de la zone centrale de la face avant.

Par ailleurs, les formes arquées des traverses permettent de s'adapter au volume extérieur galbé de la carrosserie. Ceci augmente la liberté des stylistes, qui peuvent donner au véhicule une forme plus aérodynamique ou plus distinctive. Du fait que les traverses présentent chacune un faible diamètre, il n'est pas nécessaire de prévoir dans la calandre de la face avant des zones spécialement prévues pour masquer les traverses. La face avant décrite ci-dessus permet éventuellement une réduction importante du porte-à-faux avant du véhicule. En effet, le chevauchement possible des traverses et des crash-box contribue à la diminution du porte-à-faux. Dans le cas où les traverses supportent la serrure et/ou le radiateur et/ou le groupe moto-ventilateur, il est possible de supprimer la face avant technique, ce qui permet de réduire à la fois le coût et la masse de la face avant. Ceci permet également d'améliorer les performances de la face avant en chocs Danner. La présence de platines de grandes dimensions permet d'étendre la surface des absorbeurs. En conséquence, la rigidité des absorbeurs peut avantageusement être réduite. Cela permet de fusionner, en un unique élément absorbeur, les crash-box pour les chocs de moyenne énergie du type Danner habituellement disposés derrière les traverses, et les absorbeurs pour les chocs de basse énergie du type ECE42 habituellement disposés devant les traverses. La face avant décrite ci-dessus peut présenter de multiples variantes.

Elle peut comporter 4, 5 ou plus de 5 traverses, en fonction de la taille du véhicule et des besoins. Ces traverses sont réparties suivant la direction verticale en fonction des besoins. Elles peuvent être régulièrement réparties verticalement, ou être irrégulièrement réparties.

La face avant peut comporter une ou plusieurs traverses présentant des extrémités en saillies par rapport aux absorbeurs de chocs. Toutes les traverses peuvent présenter des parties d'extrémités en saillies, ou au contraire, aucune d'entres elles.

Les logements des absorbeurs de chocs dans lesquels sont reçus les traverses peuvent être tous ouverts vers l'avant, ou tous à contour fermé, ou certains seulement peuvent être ouverts vers l'avant et d'autre être à contour fermé.5

Claims (14)

1. REVENDICATIONS1. Face avant de véhicule automobile, caractérisée en ce que la face avant (5) comprend au moins quatre traverses (27) transversales, situées à des hauteurs respectives différentes.
2. 2. Face avant selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend cinq traverses (27) transversales situées à des hauteurs respectives différentes.
3. 3. Face avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce qu'elle comprend deux platines (23), deux absorbeurs de chocs (25) liés aux platines (23), chaque traverse (27) présentant deux extrémités transversales opposées liées chacune à l'un des absorbeurs de chocs (25) ou à l'une des platines (23).
4. 4. Face avant selon la revendication 3, caractérisée en ce que le véhicule (1) comprend deux longerons principaux (9) et deux longerons inférieurs (11) situés à un niveau inférieur aux longerons principaux (9), chaque platine (23) étant rigidement fixée à l'un des longerons principaux (9) et à l'un des longerons inférieurs (11).
5. 5. Face avant selon la revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que chaque absorbeur de chocs (25) présente une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron principal (9), et une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron inférieur (11).
6. 6. Face avant selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que le véhicule (1) comprend deux longerons supérieurs (18) situés à un niveau supérieur aux longerons principaux (9), chaque platine (28) étant rigidement fixée à l'un des longerons supérieurs (13).
7. 7. Face avant selon la revendication 6, caractérisée en ce que chaque absorbeur de chocs (25) présente une zone située dans le prolongement longitudinal d'un longeron supérieur (13).
8. 8. Face avant selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les extrémités transversales opposées de chaque traverse (27) sont logées dans des évidements (37) à contour fermé ménagés dans les absorbeurs de chocs (25).
9. 9. Face avant selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce que les extrémités transversales opposées de chaque traverse (27) sont logéesdans des évidements (41) ouvert vers l'avant du véhicule, ménagés dans les absorbeurs de chocs (25).
10. 10. Face avant selon l'une quelconque des revendications 3 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte deux montants (43) venus de matière avec au moins deux traverses (27), les deux montants (43) coiffant des faces respectives des deux absorbeurs de chocs (25) tournées vers l'avant du véhicule.
11. 11. Face avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque traverse (27) présente une hauteur inférieure à 40 millimètres.
12. 12. Face avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que au moins une des traverses (27) est cintrée vers l'avant du véhicule.
13. 13. Face avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une serrure (31) de verrouillage du capot du véhicule, rigidement fixée à la traverse (27) la plus haute.
14. 14. Face avant selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend un radiateur (29) et/ou un groupe moto-ventilateur, et des moyens de fixation du radiateur (29) et/ou du groupe moto-ventilateur à au moins deux traverses (27), les moyens de fixation étant aptes à reprendre le poids du radiateur (29) et/ou du groupe moto-ventilateur et les accélérations subies par le radiateur (29) et/ou le groupe moto-ventilateur.