FR3082155A1 - Vehicule automobile avec elements lateraux d’absorption de choc frontal - Google Patents

Vehicule automobile avec elements lateraux d’absorption de choc frontal Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un véhicule automobile qui comprend une poutre supérieure (3) de pare-chocs avant (1), une poutre inférieure (5) de pare-chocs avant (1), et une paroi de pare-chocs qui présente une face intérieure disposée en vis-à-vis des poutres supérieure (3) et inférieure (5). Ce véhicule comprend, en outre, à au moins un de ses deux côtés latéraux, au moins un élément latéral absorbeur de choc (7), qui est lié à la face intérieure de la paroi de pare-chocs ou à une des poutres supérieure (3) et inférieure (5), et qui est disposé latéralement à ces dites poutres (3, 5), de manière à assurer, à une zone latérale de celles-ci, une reprise d'effort de choc avant.

Description

VEHICULE AUTOMOBILE AVEC ELEMENTS LATERAUX D’ABSORPTION DE CHOC FRONTAL
L’invention a trait au domaine des véhicules automobiles, et plus particulièrement au comportement en déformation de la structure avant des véhicules en cas de choc frontal.
Les collisions frontales entre deux véhicules automobiles circulant à vitesse moyenne ou à haute vitesse, sont responsables de plus de décès et de blessures graves que tout autre type d’accident. Aussi pour assurer la sécurité des occupants des véhicules, les constructeurs sont obligés de respecter certaines contraintes et de réaliser des tests afin d’obtenir l’homologation nécessaire à la commercialisation. En Europe, en particulier, la face avant d’un véhicule doit notamment satisfaire simultanément à plusieurs protocoles de chocs frontaux. Parmi ces protocoles, qui sont définis par l’EuroNCAP, le protocole de choc frontal décalé à haute vitesse est celui utilisé pour tester la sécurité des occupants lors d’un choc frontal entre deux véhicules en mouvement.
En vraie grandeur, ce protocole consiste à lancer un véhicule à 64km/h sur 40% de sa largeur contre une barrière déformable fixe qui représente un véhicule roulant en sens inverse. Ce test reproduit en fait un accident entre deux voitures de même masse se déplaçant chacune à 50km/h, et permet d’évaluer le comportement de la structure du véhicule testé, en particulier sa déformabilité. Ainsi lorsque la structure avant du véhicule a une déformabilité limitée, cela signifie que les occupants sont susceptibles d’être exposés à des intrusions accrues d’éléments dans l’habitacle, qui diminuent de ce fait leur sécurité.
La barrière déformable normalisée pour ce test, ou « barrière CEVE », représente la raideur et le comportement du véhicule adverse. La définition de cette barrière doit évoluer pour permettre la mise en place d’ici l’horizon 2020, d’un nouveau protocole de choc frontal décalé à haute vitesse où le véhicule entre en collision avec un autre véhicule se déplaçant en sens inverse et supportant une telle barrière. Ceci devrait en fait se traduire par la prise en compte dans ce test, de nouveaux critères pour mieux évaluer le risque d’agressivité que peut représenter le véhicule testé vis-à-vis de l’autre véhicule, en plus des critères classiques de protection des occupants de ce même véhicule.
En pratique, lors des tests d’homologations, la compatibilité entre deux véhicules en mouvement en cas de collision fronto-frontale (c’est-à-dire où le véhicule et la barrière se déplacent l’un vers l’autre) est évaluée après l’impact, par l’analyse de l’empreinte laissée dans la barrière déformable en mouvement par le véhicule testé. Le calcul des gradients de déformations observés sur cette barrière fournissent alors la cotation compatibilité qui permet de quantifier le risque d’agressivité de ce véhicule. En principe, plus les déformations de la barrière sont homogènes, meilleure est la cotation compatibilité.
Le document brevet publié FR 3 040 941 A1 divulgue un véhicule automobile présentant une face avant qui comprend un dispositif d’absorption de choc, dit de voie haute, et un dispositif d’absorption de choc, dit de voie basse, lesquels dispositifs sont formés respectivement par une poutre supérieure de pare-chocs et une poutre inférieure de pare-chocs. Des absorbeurs de chocs, dits supérieurs et inférieurs, supportent ces poutres, dans le prolongement des brancards et des prolonges de berceau. Cet ensemble d’absorbeurs de chocs, comprend également au moins un absorbeur intermédiaire de choc qui est fixé sur un gousset de brancard entre un absorbeur supérieur de choc et un absorbeur inférieur de choc. Cet absorbeur intermédiaire permet lors d’un choc frontal décalé à haute vitesse de limiter la capacité des poutres de pare-chocs à pénétrer dans un autre véhicule en répartissent l'effort de déformation sur une hauteur plus importante de la face avant, diminuant ainsi le comportement agressif du véhicule considéré. Bien que cet absorbeur supplémentaire de choc permette en fait d’homogénéiser sur le plan vertical, les déformations barrière (du véhicule impacté) et donc d’améliorer la cotation compatibilité entre les deux véhicules, il n’en reste pas moins que pour mieux limiter, voire supprimer, le comportement agressif du véhicule testé, il est nécessaire de pouvoir encore mieux améliorer la compatibilité entre les deux véhicules.
L’invention a pour objectif de pallier au moins un des inconvénients de l’état de la technique susmentionné. Plus particulièrement, l’invention a pour objectif d’améliorer lors d’un choc frontal ou fronto-frontal, décalé à haute vitesse entre deux véhicules en mouvement, la compatibilité entre les deux véhicules concernés et en ce sens de diminuer l’agressivité du véhicule testé vis-à-vis du véhicule adverse, et ceci de manière simple et économique.
A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant: une poutre supérieure de pare-chocs avant; une poutre inférieure de pare-chocs avant; une paroi de pare-chocs avec une face intérieure disposée en vis-à-vis des poutres supérieure et inférieure; remarquable en ce que le véhicule comprend, en outre, à au moins un des deux côtés latéraux dudit véhicule: au moins un élément latéral absorbeur de choc, lié à la face intérieure du pare-chocs ou à une des poutres supérieure et inférieure, et disposé latéralement auxdites poutres, de manière à assurer, à une zone latérale auxdites poutres, une reprise d’effort de choc avant.
Selon un mode avantageux de l’invention, le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc sont en matériau plastique et présentent des nervures orientées suivant l’effort de choc avant à reprendre.
Selon un mode avantageux de l’invention, les nervures forment un réseau de cavités. Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou au moins un des éléments latéraux absorbeurs de choc forme une prolongation d’au moins une des poutres supérieure et inférieure.
Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc formant une prolongation de la ou des poutres comprennent au moins un doigt enfiché dans une extrémité correspondante de ladite ou desdites poutres.
Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc formant une prolongation de la ou des poutres présentent un profil horizontal coudé vers l’extérieur et vers l’arrière du véhicule.
Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, les éléments latéraux absorbeurs de choc formant une prolongation de la ou des poutres comprennent un premier élément latéral absorbeur de choc sur la poutre supérieure et un deuxième élément latéral absorbeur de choc sur la poutre inférieure.
Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le véhicule comprend, en outre, un élément intermédiaire absorbeur de choc disposé verticalement entre les poutres supérieure et inférieure.
Selon un mode avantageux de l’invention, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou au moins un des éléments absorbeurs de choc s’étend suivant une direction principale oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule, depuis la face intérieure du pare-chocs vers une extrémité correspondante d’au moins une des poutres supérieure et inférieure.
L’invention a également pour objet, une paroi de pare-chocs avant pour véhicule automobile, comprenant: une coque destinée à épouser une face avant du véhicule équipée d’une poutre supérieure et d’une poutre inférieure de pare-chocs; et au moins un élément absorbeur de choc, sur une face intérieure de la coque; remarquable en ce que le ou chacun des éléments absorbeurs de choc est disposé latéralement et en oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule, de manière à assurer, à une zone latérale aux poutres supérieure et inférieure, une reprise d’effort de choc avant.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent, lors d’un choc frontal décalé à haute vitesse entre deux véhicules en mouvement, d’améliorer la compatibilité entre ces deux véhicules. Le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc qui sont liés à une des poutres supérieure ou inférieure de pare-chocs, ou à la face intérieure de la paroi de pare-chocs du véhicule dit agressif (testé), sont d’autant plus intéressants qu’ils permettent de répartir simultanément en hauteur et en largeur l’effort de déformation de ce véhicule et permettent ainsi lors du choc frontal décalé à haute vitesse d’amorcer simultanément différentes zones du véhicule adverse. Cette limitation du comportement agressif du véhicule testé se traduit donc en concret par une homogénéisation des gradients de déformations du véhicule impacté (barrière) à la fois sur le plan vertical et sur le plan horizontal et aboutit donc à une meilleure compatibilité des deux véhicules. Cette invention est d’autant plus intéressante, que la conception et la mise en place des éléments latéraux absorbeurs de chocs sont simples et permettent d’économiser la reconception de nouvelles poutres et/ou d’éviter la modification de structures avant déjà existantes.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- La figure 1 est une vue partielle et en perspective d’une structure avant de véhicule automobile, en particulier d’un pare-chocs avant, selon un premier mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 2 est une vue éclatée de la figure 1 ;
- La figure 3 montre une vue en perspective d’un pare-chocs avant selon une première variante du premier mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 4 montre une vue en perspective d’un pare-chocs avant selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention ;
- La figure 5 illustre une vue partielle, en perspective et de dessus d’un parechocs avant, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention.
La figure 1 est une vue partielle et en perspective d’une structure avant de véhicule automobile, en particulier d’un pare-chocs avant 1, selon un premier mode de réalisation de l’invention. Ce pare-chocs avant 1 est formé de deux poutres avant de pare-chocs, une supérieure 3 et une inférieure 5, et une paroi de pare-chocs (non visible) qui forme une coque destinée à épouser la face avant du véhicule. Les deux poutres 3, 5 de pare-chocs avant constituent chacune en fait un dispositif d’absorption de choc, auquel est lié au moins un élément latéral absorbeur de choc 7. En l’occurrence sur la figure 1, où notamment seul le côté gauche du pare-chocs avant 1 est illustré, les poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs présente chacune un élément latéral absorbeur de choc 7, chacun de ces éléments latéraux absorbeur de choc 7 étant disposé latéralement à la poutre correspondante 3, 5 et formant une prolongation de celle-ci. La fonction des éléments latéraux absorbeur de choc 7 est ici en particulier d’assurer, à une zone latérale de la poutre supérieure 3 et/ou de la poutre inférieure 5 de pare-chocs, une reprise de choc avant, lors d’un choc frontal décalé à grande vitesse contre un véhicule adverse également en mouvement.
Avantageusement, le pare-chocs avant 1 selon l’invention comprend de manière connue des brancards 9 et des prolonges de traverse 11 (voir figure 1 ).
Préférentiellement, les poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs relient également transversalement au niveau de chacune de leurs extrémités des absorbeurs de choc, dits respectivement absorbeurs supérieurs 13 et inférieurs 15 de choc, et qui sont chacun positionnés horizontalement dans le prolongement d’un brancard 9 et d’une prolonge de traverse 11. Lesquelles brancards 9 et prolonge de traverse 11 étant eux-mêmes généralement reliés verticalement par un gousset de brancard ou appui de façade avant 17 qui est fixé à une platine 19 sur l’absorbeur inférieur de choc et également sur l’absorbeur supérieur 13 de choc.
La figure 2 représente une vue identique mais éclatée du pare-chocs avant 1 de la figure 1. Ainsi, sur cette figure chaque élément latéral absorbeur de choc 7 destiné à être lié respectivement aux poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs, est représenté individuellement avant sa fixation à la poutre correspondante 3, 5. Ces éléments latéraux absorbeurs de choc 7 sont essentiellement en matière plastique et forment préférentiellement une structure avec au moins un doigt de fixation 21 et un corps nervuré 23. En l’occurrence sur la figure 2, chaque élément latéral absorbeur de choc 7 comprend deux doigts de fixation 21. Ces doigts 21 servent à fixer par enfichage chacun des éléments latéraux absorbeur de choc 7 dans l’extrémité correspondante des poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs. Le corps nervuré 23 de chacun de ces éléments latéraux absorbeurs de choc 7 présente quant à lui un profil horizontal coudé vers l’extérieur et vers l’arrière du véhicule, et de largeur préférentiellement similaire à celle de la poutre de pare-chocs correspondante 3, 5 à laquelle il est destiné à être relié. Les nervures 22 du corps 23 de chacun des éléments latéraux absorbeurs de choc 7 forment par ailleurs un réseau de cavités, et sont orientées préférentiellement suivant l’effort de choc avant à reprendre lors d’une collision frontale.
La figure 3 illustre une vue en perspective d’un pare-chocs avant 1 selon une première variante du premier mode de réalisation de l’invention. Dans cette première variante, un élément intermédiaire absorbeur de choc 25 est en plus agencé verticalement entre et aux extrémités de chacune des poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs, et au voisinage des deux éléments latéraux absorbeurs de choc 7 présents sur au moins un côté latéral ou à chacun desdits côtés du véhicule automobile. Ce troisième élément absorbeur de choc 25 est généralement aussi formé en plastique, mais à l’inverse des éléments latéraux absorbeurs de choc 7, il présente uniquement un corps 27 avec un profil vertical ayant un bord supérieur et un bord inférieur respectivement fixés en butée contre les poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs. En l’occurrence, dans cette figure 3, le corps 27 de l’élément intermédiaire absorbeur de choc 25 est lisse mais il peut également comprendre des nervures (non représentées) qui forment un réseau de cavités, et qui sont orientées suivant l’effort de choc à reprendre lors d’un choc frontal.
Avantageusement, un deuxième élément intermédiaire absorbeur de choc 25 (non représenté) peut être positionné verticalement et de façon adjacente au premier élément intermédiaire de choc 25, augmentant ainsi la surface d’absorption de choc comprise entre les poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs.
La figure 4 montre une vue en perspective d’un pare-chocs avant 1 selon une deuxième variante du premier mode de réalisation de l’invention. Cette deuxième variante est similaire à la première variante en ce que le pare-chocs avant 1 comprend à au moins un des deux côtés latéraux ou à chacun des deux côtés latéraux du véhicule, deux éléments latéraux absorbeurs de choc 7 respectivement liés aux poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs, et un élément intermédiaire absorbeur de choc 25 disposé verticalement entre les deux poutres 3, 5 de parechocs. Toutefois, cette deuxième variante se différentie de la première par le fait de présenter en plus un élément absorbeur de choc supplémentaire 29, lequel élément 29 est en particulier fixé verticalement sur la face externe d’un appui de façade avant 17, et positionné à l’arrière et en regard d’un élément intermédiaire absorbeur de choc
25. Comme les autres éléments absorbeurs de chocs 7, 25 précédemment décrits, cet élément absorbeur de choc supplémentaire 29 est généralement constitué en plastique et d’un seul tenant. En l’occurrence sur la figure 4, il présente en particulier un profil vertical de forme carré avec des nervures 28 qui forment un réseau de cavités, et qui sont orientées suivant l’effort de choc à reprendre lors d’un impact frontal. La fixation de cet élément absorbeur de choc supplémentaire 29 est avantageusement réalisée par collage ou par tout autre moyen connu de l’homme du métier.
La figure 5A illustre une vue partielle, en perspective et de dessus d’un pare-chocs avant 1 d’une structure avant d’un véhicule automobile, selon un deuxième mode de réalisation de l’invention. Dans ce deuxième mode de réalisation, le pare-chocs avant 1 comprend comme précédemment, deux poutres avant de pare-chocs (non représentées, voir figure 1 ), une supérieure 3 et une inférieure 5, et une paroi de parechocs 31 mais à l’inverse du premier mode de réalisation la face intérieure 30 de la paroi de pare-chocs 31 présente au moins un élément absorbeur de choc 33. Ce ou ces éléments absorbeurs de choc 33 sont préférentiellement fixés sur un ou les deux côtés latéraux de la face intérieure 30 de la paroi de pare-chocs 31. En l’occurrence sur la figure 5A, un seul élément absorbeur de choc 33 est agencé latéralement de chaque côté de la face intérieure 30 de la paroi de pare-chocs 31. Ces deux éléments absorbeurs de choc 33 sont notamment disposés en oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule de manière à assurer, à une zone latérale aux poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs (voir figure 1), une reprise d’effort de choc avant lors d’un choc frontal. Préférentiellement, les éléments absorbeurs de choc 33 de la face intérieure 30 de la paroi de pare-chocs 31 ont une forme compacte sont généralement formés en plastique. Avantageusement, la face supérieure de ces éléments absorbeurs de choc 33 est par ailleurs nervurée, les nervures 35 formant des cavités et étant orientées suivant l’effort de choc à reprendre. La figure 5B montre plus particulièrement une vue élargie et en perspective d’un des deux éléments absorbeurs de choc 33 de la figure 5A. En l’occurrence, cet élément 33 qui présente une face supérieure nervurée, est fixé sur la face intérieure de la paroi de pare-chocs par l’intermédiaire d’une embase, la fixation étant réalisée par collage. Avantageusement, deux éléments absorbeurs de choc 33 adjacents sont disposés sur un ou les deux côtés latéraux de la face intérieure 30 de la paroi de pare-chocs 31 assurant ainsi une plus large zone de reprise d’effort aux poutres supérieure 3 et inférieure 5 de pare-chocs (voir figure 1).
Avantageusement, le premier mode et le second mode de réalisation des pare-chocs avant selon l’invention peuvent être couplés entre eux. Dans ce cas, au côté latéral ou à chacun des côtés latéraux de la structure avant, le ou au moins un des éléments absorbeurs de choc s’étend suivant une direction principale oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule, depuis la face intérieure de la paroi de pare-chocs vers une extrémité correspondante d’au moins une des poutres supérieure et inférieure de pare-chocs, lesquelles poutres comprennant également à leurs extrémités des éléments latéraux absorbeurs de choc.
De manière générale, cette invention permet d’anticiper le futur protocole de choc frontal décalé à haute vitesse qui doit être mis en place à l’horizon 2020. Grâce à la 5 configuration et l’agencement de l’ensemble des éléments absorbeurs de choc, après un choc frontal décalé à haute vitesse, les gradients de déformations barrière sont homogénéisés simultanément sur le plan vertical et sur le plan horizontal, réduisant ainsi le risque d’agressivité du véhicule testé (impacteur). Cette invention est d’autant plus avantageuse que ces différents éléments absorbeurs de chocs sont déclinables 10 au style de chaque silhouette de véhicule automobile, et ils sont en outre simplement rapportés au montage sans nécessité de modifier les poutres supérieure et inférieure de pare-chocs.
L’invention décrite ici en relation avec un pare-chocs avant peut bien sûr être adaptée sans peine par l’homme du métier à un pare-chocs arrière de véhicule automobile.

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS
    1. Véhicule automobile comprenant :
    - une poutre supérieure (3) de pare-chocs avant (1 );
    - une poutre inférieure (5) de pare-chocs avant (1 );
    - une paroi de pare-chocs (31 ) avec une face intérieure (30) disposée en visà-vis des poutres supérieure (3) et inférieure (5);
    caractérisé en ce que le véhicule comprend, en outre, à au moins un des deux côtés latéraux dudit véhicule :
    - au moins un élément latéral absorbeur de choc (7 ; 33), lié à la face intérieure (30) de la paroi de pare-chocs (31) ou à une des poutres supérieure (3) et inférieure (5), et disposé latéralement auxdites poutres (3, 5), de manière à assurer, à une zone latérale auxdites poutres (3, 5), une reprise d’effort de choc avant.
  2. 2. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc (7; 33) sont en matériau plastique et présentent des nervures (22 ; 35) orientées suivant l’effort de choc avant à reprendre.
  3. 3. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que les nervures (22 ; 35) forment un réseau de cavités.
  4. 4. Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou au moins un des éléments latéraux absorbeurs de choc (7) forme une prolongation d’au moins une des poutres supérieure (3) et inférieure (5).
  5. 5. Véhicule automobile selon la revendication 4, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc (7) formant une prolongation de la ou des poutres (3, 5) comprennent au moins un doigt (21) enfiché dans une extrémité correspondante de ladite ou desdites poutres (3, 5).
  6. 6. Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou les éléments latéraux absorbeurs de choc (7) formant une prolongation de la ou des poutres présentent un profil horizontal (23) coudé vers l’extérieur et vers l’arrière du véhicule.
  7. 7. Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, les éléments latéraux absorbeurs de choc (7) formant une prolongation de la ou des poutres (3, 5) comprennent un premier élément latéral absorbeur de choc sur la poutre supérieure (3) et un deuxième élément latéral absorbeur de choc sur la poutre inférieure (5).
  8. 8. Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le véhicule comprend, en outre, un élément intermédiaire absorbeur de choc (25) disposé verticalement entre les poutres supérieure (3) et inférieure (5).
  9. 9. Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que, au côté latéral ou à chacun desdits côtés, le ou au moins un des éléments absorbeurs de choc (33) s’étend suivant une direction principale oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule, depuis la face intérieure (30) de la paroi de pare-chocs (31) vers une extrémité correspondante d’au moins une des poutres supérieure (3) et inférieure. (5)
  10. 10. Paroi de pare-chocs avant (31) pour véhicule automobile, comprenant :
    - une coque destinée à épouser une face avant du véhicule équipée d’une poutre supérieure (3) et d’une poutre inférieure (5) de pare-chocs ; et
    - au moins un élément absorbeur de choc (33), sur une face intérieure (30) de la coque ;
    caractérisé en ce que le ou chacun des éléments absorbeurs de choc (33) est disposé latéralement et en oblique par rapport à une direction longitudinale du véhicule, de manière à assurer, à une zone latérale aux poutres supérieure (3) et inférieure (5), une reprise d’effort de choc avant.
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