FR3094328A1 - Vehicule avec renfort au niveau du passage de roue avant - Google Patents

Abstract

Titre de l'invention : VEHICULE AVEC RENFORT AU NIVEAU DU PASSAGE DE ROUE AVANT L’invention concerne un véhicule présentant une structure avant comprenant de chaque côté un brancard avant (1) avec une partie avant (17) reliée à la poutre de pare-chocs supérieure et qui est configurée pour pouvoir se déformer par bottelage ; et une partie arrière (19) présentant une rigidité supérieure à celle présentée par la partie avant (17), le véhicule comprenant en outre une glissière latérale (5) agencée entre la partie avant (17) dudit brancard avant (1) et un élément porteur (9) contenant un support de suspension du train avant, le véhicule est remarquable en ce qu’il comprend en outre un renfort (7) agencé selon la direction transversale du véhicule entre le brancard avant (1) et la glissière latérale (5) et fixé à la partie avant (17) du brancard avant (1) Figure à publier avec l’abrégé : Fig. 2

Description

VEHICULE AVEC RENFORT AU NIVEAU DU PASSAGE DE ROUE AVANT

L’invention se situe dans le domaine automobile et concerne les dispositifs d’absorption de chocs avant de véhicules automobiles, et les véhicules comprenant de tels dispositifs.

De nos jours, les véhicules automobiles doivent satisfaire de plus en plus d’exigences en matière de sécurité, notamment de sécurité passive. Les moyens mis en œuvre doivent permettre de protéger les occupants d’un véhicule en toutes circonstances, et notamment lors d’un choc frontal à faible recouvrement, également appelé « small overlap ».

Les protocoles de tests d’un véhicule dans le contexte d’un choc frontal à faible recouvrement consistent à générer une collision entre un véhicule lancé à 64 km/h contre un butoir rigide avec seulement 25 % de recouvrement de la face avant du véhicule. C’est le protocole de choc frontal le plus sévère à l’heure actuelle.

La majorité des véhicules actuels répondent à un tel impact en restant alignés avec le butoir. Le butoir s’incruste alors dans le véhicule, et glisse le long d’un des brancards avant jusqu’à s’encastrer dans le pied avant. Dans une minorité de cas, le véhicule est dévié selon sa direction transversale (c’est-à-dire en Y). Le véhicule échappe alors à l’obstacle et l’énergie à absorber est réduite de 20 % environ.

La partie structurante du bloc avant d’un véhicule est composée de trois voies d’efforts, à savoir : la voie haute passant par les brancards avant, la voie basse passant par les prolonges de berceau et la troisième voie d’effort formée par une glissière latérale qui assure la transmission des efforts depuis l’appui de façade en direction du pied avant.

Il serait intéressant de trouver un moyen simple et efficace permettant de favoriser un scénario de glissement dans lequel le véhicule va dévier obliquement et échapper au butoir. Il serait également intéressant de trouver un système pouvant se décliner sur différentes silhouettes de véhicules sans avoir à modifier de manière significative l’architecture des véhicules existants.

Le document FR2930755 propose une structure de véhicule comprenant deux longerons avant, un berceau avant et un dispositif d’amortissement des chocs frontaux qui comprend de chaque côté un bras disposé sous ledit longeron et présentant une extrémité arrière montée avec jeu sur ledit berceau et un élément de liaison vertical relié par ses extrémités au bras et au longeron par des moyens de solidarisation frangibles sous l’action d’une force supérieure à un seuil prédéterminé. Les extrémités avant des bras sont montées coulissantes, selon une direction longitudinale, sur les portions basses des éléments de liaison verticaux.

Le document WO 2016/156685 concerne une structure de véhicule comportant un premier élément de renfort, un second élément de renfort et un élément de liaison. Le premier élément de renfort est adapté pour amortir une partie principale des efforts dus à un choc appliqué à une première extrémité impactée, suivant une direction de travail principale, formant une voie principale d’effort, le second élément de renfort est adapté pour amortir une seconde partie des efforts dus au choc appliqué à la première extrémité, formant une voie d’effort secondaire ; et des moyens de fixation reliant l’élément de liaison au second élément de renfort. Les premiers moyens de fixation sont adaptés pour permettre un libre coulissement, selon la direction principale de travail, de la première extrémité impactée du second élément de renfort lors dudit choc.

Bien qu’intéressantes, les structures avant présentées dans ce document ne visent pas à une protection du brancard avant contre son effondrement selon l’axe longitudinal du véhicule. Or, il a été constaté qu’un tel effondrement était défavorable à la mise en œuvre d’un scénario de déviation du véhicule selon sa direction transversale lors d’un choc de type « small overlap ».

L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des inconvénients de l’art antérieur, en particulier elle propose un nouveau véhicule favorisant un scénario de collision dans lequel il est dévié obliquement en cas de choc frontal à faible recouvrement ; la solution pouvant être adaptée aux architectures existantes de véhicule. L’invention a pour objectif de répondre à au moins un des inconvénients de l’art antérieur, en particulier elle propose un nouveau véhicule favorisant un scénario de collision dans lequel il est dévié obliquement en cas de choc frontal à faible recouvrement et dans lequel, en même temps, le brancard avant est protégé contre les risques d’effondrement.

A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention a pour objet un véhicule présentant une structure avant comprenant de chaque côté un brancard avant avec une partie avant reliée à la poutre de pare-chocs supérieure et qui est configurée pour pouvoir se déformer par bottelage et une partie arrière présentant une rigidité supérieure à celle présentée par la partie avant, le véhicule comprenant en outre une glissière latérale agencée entre la partie avant dudit brancard avant et un élément porteur contenant un support de suspension du train avant, le véhicule est remarquable en ce qu’il comprend en outre un renfort agencé selon la direction transversale du véhicule entre le brancard avant et la glissière latérale et fixé à la partie avant du brancard avant.

En effet, il a été constaté que la réussite d’un scénario dit « de glissement » dans lequel le véhicule est dévié selon sa direction transversale en cas de choc frontal à faible recouvrement implique d’une part une bonne transmission des efforts selon la direction transversale du véhicule, et d’autre part une bonne tenue du brancard avant qui ne doit pas s’effondrer sur lui-même du fait d’une trop forte sollicitation. La glissière latérale assurant la transmission des efforts vers le pied avant, l’invention propose de placer un renfort reliant ladite glissière latérale et le brancard avant. Cette configuration permet, d’une part, de rigidifier cette zone pour améliorer la transmission des efforts selon la direction transversale, le renfort faisant office de dispositif d’entretoisement. Elle permet, d’autre part, de transmettre une partie des efforts reçus par le brancard avant en sollicitation longitudinale à la glissière latérale. L’ajout d’un renfort va donc soutenir le brancard avant dans sa partie avant et limiter les risques d’amorce d’effondrement de ce dernier selon la direction longitudinale du véhicule lors d’un choc frontal. En effet, un effondrement du brancard défavorise le scénario de glissement lors d’une collision frontale à faible recouvrement. Le renfort selon l’invention favorise la stabilité du brancard avant.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, le véhicule comprenant en outre une pièce d’appui de façade portée par la partie avant du brancard avant, ladite pièce d’appui de façade étant disposée en avant de l’élément porteur selon la direction longitudinale du véhicule, le véhicule est remarquable en ce que le renfort s’étend selon la direction longitudinale du véhicule sur au moins 30 % de la longueur montrée par le brancard avant entre la pièce d’appui de façade et ledit élément porteur; de préférence, sur au moins 50 %, plus préférentiellement sur au moins 80 %.

De préférence encore, le renfort s’étend, selon la direction longitudinale du véhicule, depuis la pièce d’appui de façade jusqu’à un élément porteur contenant le support de suspension du train avant disposé en arrière de ladite pièce d’appui de façade. En d’autres termes, le renfort s’étend selon la direction longitudinale du véhicule sur toute la longueur montrée par le brancard avant entre la pièce d’appui de façade et ledit élément porteur.

Le renfort selon l’invention va remplir au moins partiellement, et de préférence intégralement, l’espace entre le brancard avant et la glissière latérale formant une troisième voie d’effort. La présence d’un renfort rigidifie la structure avant. Lorsque le renfort se place en appui contre l’élément porteur, la transmission des efforts se fait également en direction dudit élément porteur.

Idéalement, le renfort montre un bord arrière et le bord arrière est disposé en appui ou fixé sur un élément porteur contenant le support de suspension du train avant. De préférence, il est fixé par soudage. A cet effet, le bord arrière montre avantageusement un bord tombé pour un soudage sur feuillure.

La mise en appui sur ledit élément porteur va permettre de transmettre une partie des efforts reçus par le brancard avant audit élément porteur. Cette configuration permet au renfort, agissant alors selon la direction longitudinale du véhicule, de retarder voire d’éviter un effondrement du brancard avant selon ladite direction longitudinale, en évitant une sollicitation trop importante de ce dernier.

Avantageusement, le bord arrière du renfort est relié par une de ses extrémités au brancard avant et par son autre extrémité à la glissière latérale, et le bord arrière est incliné de sorte à ce que son extrémité reliée au brancard avant montre une distance au sol inférieure à son extrémité reliée à la glissière latérale.

Cette configuration montre un double avantage, d’une part le bord arrière, du fait de son inclinaison, montre une longueur supérieure à celle qu’il aurait montré s’il avait été horizontal. Cette longueur plus importante résulte en un appui plus important sur l’élément porteur et donc une meilleure transmission des efforts. D’autre part, elle permet de diriger les efforts vers le haut répartissant donc les efforts transmis selon la hauteur de l’élément porteur. Elle permet également de diminuer la sollicitation de l’élément porteur en sa partie inférieure, cette dernière pouvant parfois manquer de rigidité.

De manière préférentielle, la glissière latérale montrant une extrémité avant et une extrémité arrière, le véhicule est remarquable en ce que l’extrémité avant de la glissière latérale est reliée à la pièce d’appui de façade ou au brancard avant. L’invention est remarquable en ce que la glissière est reliée par son extrémité avant à la partie avant du brancard avant, soit directement, soit par l’intermédiaire d’une pièce d’appui de façade.

De manière complémentaire ou alternative, le renfort présente une forme galbée, non plane.

De manière avantageuse, le renfort se présente sous forme d’une tôle ou d’un assemblage de tôles. De préférence, la ou les tôles sont des tôles métalliques embouties. De préférence encore, la ou les tôles sont des tôles en acier.

Selon une mise en œuvre préférée de l’invention, le renfort est en acier. Le renfort est fixé par soudage au brancard avant et/ou à la glissière latérale. De préférence, le renfort présente au moins un bord tombé pour une fixation par soudage sur feuillure.

Selon un mode de réalisation, le brancard avant montrant un coté intérieur et un côté extérieur par rapport à l’axe longitudinal du véhicule, la glissière latérale se présente sous forme d’un tube, d’un profilé ou d’un corps creux, et est agencée en regard du coté extérieur du brancard avant.

Selon un mode de réalisation préférentiel, le renfort forme un passage de roue avant. Le passage de roue ainsi formé est allongé en direction de l’avant du véhicule par rapport aux passages de roue avant selon l’art antérieur. Selon un mode de réalisation alternatif, le renfort est disposé en avant du passage de roue et en complément de ce dernier.

L’invention sera bien comprise et d’autres aspects et avantages apparaîtront clairement à la lecture de la description qui suit donnée en référence aux planches de dessins annexées sur lesquelles:

La figure 1 est une vue partielle en perspective d’une structure avant de véhicule selon l’invention.

La figure 2 est une vue partielle de dessus d’une structure avant de véhicule selon l’invention.

Dans la description qui suit, le terme « comprendre » est synonyme de « inclure » et n’est pas limitatif en ce qu’il autorise la présence d’autres éléments ou moyens dans le véhicule auquel il se rapporte. Il est entendu que le terme « comprendre » inclut les termes « consister en ». De même, les termes « inférieur », « supérieur », « avant », « arrière », « longitudinal » et « transversal » s’entendront par rapport à l’orientation générale du véhicule tel que pris selon son sens normal de marche. Sur les différentes figures, les mêmes références désignent des éléments identiques ou similaires.

On se refera en premier lieu à la figure 1 montrant partiellement et en perspective la structure avant d’un véhicule selon l’invention. La figure 1 ne représente qu’un seul côté de ladite structure et sera donc décrit en relation avec un seul côté du véhicule. L’homme du métier adaptera néanmoins cet enseignement aux deux côtés du véhicule.

La structure avant du véhicule montre une paire de brancards avant 1 (un seul des brancards avant étant représenté) reliés entre eux par une poutre transversale 13 supérieure de pare-chocs, appelée poutre haute, et faisant partie du dispositif de pare-chocs avant du véhicule. Le dispositif de pare-chocs avant présente également une poutre inférieure formant une poutre transversale agencée aux extrémités des prolonges de berceau 15. Comme illustré en figure 2, chaque brancard avant 1 se décompose en deux parties, a savoir une partie avant 17 reliée à la poutre de pare-chocs supérieure et une partie arrière 19 reliée au berceau (non représenté). Les brancards avant 1 sont généralement formés par un corps longitudinal creux en acier ou en aluminium, de préférence en acier. Dans notre exemple de réalisation, les brancards avant 1 portent, au niveau de leur partie avant 17, une pièce d’appui de façade 3.

En cas de choc frontal, chaque brancard avant 1 va participer à l’amortissement du choc. En particulier, la partie avant 17 des brancards est configurée pour pouvoir se déformer par pliage ou par écrasement contrôlé sous forme d’ondulations successives selon l’axe longitudinal (ou bottelage) et peut présenter à cet effet une succession de nervures de déformation. Le caractère déformable de la partie avant 17 des brancards avant 1 contribue à l’absorption et à la dissipation de l’énergie engendrée par le choc. La partie arrière 19 des brancards (à savoir la partie reliée au berceau) présente une rigidité supérieure à la celle de la partie avant 17 et joue un rôle de transmission d’efforts en direction du berceau.

Les efforts générés par un choc frontal sont également transmis à la superstructure du véhicule (comprenant l’auvent et le pied avant – non représentés) par le biais d’une pièce de renfort avant côté habitacle également nommée « troisième voie d’effort » qui, dans le cadre de l’invention, se présente sous une forme d’une glissière latérale 5 agencée entre la partie avant 17 dudit brancard avant 1 et un élément porteur 9 contenant un support de suspension du train avant. Le véhicule selon l’invention comprend donc deux glissières latérales 5, chacune étant associée à un des brancards avant 1 dudit véhicule.

Chaque glissière latérale 5 se présente avantageusement sous une forme de rail formé par un corps creux, un profilé ou un tube. Les glissières latérales 5 sont avantageusement réalisées en acier.

Selon un mode de réalisation préféré de l’invention, et comme illustré sur les figures 1 et 2, au moins une glissière latérale 5 est reliée à la partie avant 17 d’un brancard avant 1 par son extrémité avant, soit directement soit indirectement par l’intermédiaire d’une pièce d’appui de façade. Comme illustré, la glissière latérale 5 présente un rayon de courbure en sa partie avant pour favoriser le glissement de l’objet avec lequel le véhicule est entré en collision.

Selon l’invention, le véhicule comprend en outre au moins un renfort 7 agencé selon la direction transversale du véhicule entre un brancard avant 1 et la glissière latérale 5 qui lui est associée, le renfort 7 étant fixé à la partie avant 17 du brancard avant 1. La présence d’un renfort 7 en partie avant 17 du brancard avant 1 va soutenir ledit brancard avant 1 et retarder l’amorce de sa déformation afin de favoriser un scénario de glissement en cas de choc frontal à faible recouvrement. Avantageusement, le véhicule comprend un renfort 7 associé à chacun des brancards avant 1.

Selon un mode de réalisation de l’invention non représenté, le renfort s’entend dans l’espace formé entre le passage de roue, la partie avant du brancard avant et la glissière latérale.

Selon un autre mode de réalisation, le renfort 7 s’étend selon la direction longitudinale du véhicule sur au moins 30 % de la longueur montrée par le brancard avant 1 entre la pièce d’appui de façade 3 et ledit élément porteur 9, de préférence au moins 40 %, plus préférentiellement au moins 50 %, encore plus préférentiellement au moins 80 %. Idéalement, et comme représenté en figures 1 et 2, le renfort 7 s’étend depuis la pièce d’appui de façade 3 jusqu’à un élément porteur 9 contenant le support de suspension du train avant disposé en arrière de ladite pièce d’appui de façade 3 selon la direction longitudinale du véhicule.

Dans un mode de réalisation non représenté, le renfort se superpose au moins en partie au passage de roue. Dans un mode de réalisation préféré, le renfort forme un passage de roue avant s’étendant en direction de l’avant du véhicule.

Le renfort 7 est avantageusement réalisé en acier et se présente sous forme d’une tôle ou d’un assemblage de tôles. De préférence, la ou les tôles sont des tôles métalliques embouties soudées entre elles par des feuillures d’assemblage. Cette configuration offre une grande liberté de forme et permet notamment la réalisation de renforts 7 de forme complexe ; par exemple, de renforts 7 montrant une surface non plane ou galbée.

Selon un mode de réalisation préféré, le renfort 7 est fixé par soudage au brancard avant 1 et/ou à la glissière latérale 5. De préférence, le renfort 7 présente au moins un bord tombé pour une fixation par soudage sur feuillure.

Selon une mise en œuvre préférée, montre un bord arrière 11 qui est disposé en appui ou fixé sur un élément porteur 9 contenant un support de suspension du train avant. De préférence, le renfort 7 est fixé par soudage audit élément porteur 9 par son bord arrière 11. L’invention est alors remarquable en ce que le renfort 7 s’étend depuis la partie avant 17 du brancard avant 1 jusqu’à sa partie arrière 19. Le renfort 7 est à cheval sur la partie avant 17 et la partie arrière 19 du brancard avant 1.

De préférence, l’extrémité avant de la glissière latérale 5 est positionnée de manière à être inférieure à son extrémité arrière. La glissière latérale 5 présente donc une pente générale en direction de l’avant du véhicule. Ceci permet, par exemple, de faire passer sa partie avant sous le projecteur avant du véhicule et donc de ne pas modifier la silhouette du véhicule. Le renfort 7 va avantageusement suivre la courbure de la glissière latérale 5. Le bord arrière 11 du renfort 7 étant relié par une de ses extrémités au brancard avant 1 et par son autre extrémité à la glissière latérale 5, le bord arrière 11 montrera une inclinaison de sorte à ce que son extrémité reliée au brancard avant 1 montre une distance au sol inférieure à son extrémité reliée à la glissière latérale 5.

Claims (10)

1. Véhicule présentant une structure avant comprenant de chaque côté un brancard avant (1) avec une partie avant (17) reliée à la poutre de pare-chocs supérieure (13) et qui est configurée pour pouvoir se déformer par bottelage ; et une partie arrière (19) présentant une rigidité supérieure à celle présentée par la partie avant (17), le véhicule comprenant en outre une glissière latérale (5) agencée entre la partie avant (17) dudit brancard avant (1) et un élément porteur (9) contenant un support de suspension du train avant, le véhicule est caractérisé en ce qu’il comprend en outre un renfort (7) agencé selon la direction transversale du véhicule entre le brancard avant (1) et la glissière latérale (5) et fixé à la partie avant (17) du brancard avant (1).
2. Véhicule selon la revendication 1, le véhicule comprenant en outre une pièce d’appui de façade (3) portée par la partie avant du brancard avant (1), ladite pièce d’appui de façade (3) étant disposée en avant de l’élément porteur selon la direction longitudinale du véhicule, le véhicule est caractérisé en ce que le renfort (7) s’étend selon la direction longitudinale du véhicule sur au moins 30 % de la longueur montrée par le brancard avant (1) entre la pièce d’appui de façade (3) et ledit élément porteur (9).
3. Véhicule selon la revendication 2, caractérisé en ce que le renfort (7) s’étend, selon la direction longitudinale du véhicule, depuis la pièce d’appui de façade (3) jusqu’à un élément porteur (9) contenant le support de suspension du train avant disposé en arrière de ladite pièce d’appui de façade (3).
4. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le renfort (7) montre un bord arrière (11) et en ce que le bord arrière est disposé en appui ou fixé sur un élément porteur (9) contenant un support de suspension du train avant ; de préférence, il est fixé par soudage.
5. Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le bord arrière (11) du renfort (7) est relié par une de ses extrémités au brancard avant (1) et par son autre extrémité à la glissière latérale (5), et en ce que le bord arrière (11) est incliné de sorte à ce que son extrémité reliée au brancard avant (1) montre une distance au sol inférieure à son extrémité reliée à la glissière latérale (5).
6. Véhicule selon l’une des revendications 2 à 5, la glissière latérale (5) montrant une extrémité avant et une extrémité arrière, le véhicule est caractérisé en ce que l’extrémité avant de la glissière latérale (5) est reliée à la pièce d’appui de façade (3) ou au brancard avant (1).
7. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le renfort (7) présente une forme galbée.
8. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le renfort (7) se présente sous forme d’une tôle ou d’un assemblage de tôles ; de préférence la ou les tôles sont des tôles métalliques embouties.
9. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que le renfort (7) est fixé par soudage au brancard avant (1) et/ou à la glissière latérale (5) ; de préférence, le renfort présente au moins un bord tombé pour une fixation par soudage sur feuillure.
10. Véhicule selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le renfort (7) forme un passage de roue avant.