FR3098179A1 - Renfort d’auvent a cinematique optimisee multi-chocs - Google Patents
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Abstract
RENFORT D’AUVENT A CINEMATIQUE OPTIMISEE MULTI-CHOCS Cette invention concerne une structure de véhicule automobile qui comprend un tablier avant (1), une traverse inférieure de baie de pare-brise (3), une traverse d’auvent (5) et au moins un dispositif de renforcement (9) de la cavité transversale formée par la traverse d’auvent (5) fixée au tablier avant (1) et la traverse inférieure de baie de pare-brise (3). Cet au moins un dispositif de renforcement (9) est en fait configuré pour en particulier présenter une résistance en déformation lors d’un choc avant supérieure à une résistance en déformation de l’au moins un dispositif de renforcement (9) lors d’un choc piéton tendant à déformer vers le bas la traverse d’auvent (5). (Figure à publier avec l'abrégé : Figure 1)
Description
L’invention a trait à une structure de véhicule automobile, et plus particulièrement à la partie avant de cette structure en lien avec l’amélioration de la sécurité des piétons et des occupants du véhicule en cas de chocs.
La structure de la partie avant de la caisse d’un véhicule automobile comprend un compartiment moteur fermé par un capot, lequel compartiment est séparé de l’habitacle par un tablier sensiblement transversal dont une partie supérieure comporte, d’avant en arrière du véhicule, un collecteur d’auvent transversal, et une traverse inférieure de baie de pare-brise. Le collecteur d’auvent est en métal, et il est surmonté par une grille d’auvent, l’ensemble formant l’auvent du véhicule.
Une des possibilités pour consolider la partie avant d’un véhicule automobile, consiste en particulier à fixer des renforts d’auvent, également désignés goussets, dans une zone située près de chacune des deux extrémités opposées de l’auvent et du bord inférieur du pare-brise. C’est le cas dans le document brevet publié WO2015/040302A1, dans lequel les renforts d’auvent sont constitués par deux pièces allongées en forme de L, en métal ou en alliage léger, et qui sont aptes à absorber en cas de choc avant, ou frontal, une partie substantielle de l’énergie du choc en question. Cependant, bien qu’il soit également possible de renforcer la surface d’appui de l’auvent au niveau de la traverse inférieure de baie de pare-brise par l’ajout de cloisons verticales, il n’en reste pas moins qu’en cas de choc avant, la zone auvent/traverse de baie de pare-brise n’est pas encore assez rigide en direction longitudinale et a tendance à se comprimer très rapidement.
En l‘espèce, le manque de rigidité en direction longitudinale de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise se traduit par un redressement du collecteur d’auvent tandis que la traverse inférieure de baie de pare-brise bascule simultanément vers le bas du véhicule, le ou les renfort(s) d’auvent s’effondrant également suite à leur recul et leur cisaillement.
Cette déformation de la partie avant d’un véhicule automobile suite à un choc avant, est d’autant plus importante sur les véhicules électriques car ces derniers étant plus lourds, l’énergie du choc sur la partie avant est donc également plus élevée.
De la même manière, s’il est important pour la protection des occupants d’un véhicule automobile que la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise de la partie avant d’un véhicule soit suffisamment rigide en direction longitudinale, il est également nécessaire que cette même zone puisse présenter plus de souplesse dans la direction verticale pour protéger les piétons en cas de choc de tête sur la partie avant. Et ce d’autant plus que l’enfoncement de la tête d’un piéton sur la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise est limité et peut donc occasionner de graves blessures s’il a lieu en particulier au niveau d’un point dur constitué par la liaison du bord avant de la grille d’auvent au bord avant d’une paroi du collecteur d’auvent.
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 le comportement de la partie avant des véhicules automobiles face à des chocs avant et des chocs de tête de piéton. En ce sens, cette invention a en particulier pour objectif d’améliorer la résistance longitudinale de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise mais également la souplesse de celle-ci dans la direction verticale, et ceci de manière simple, économique, ne nécessitant pas de surcoût de masse et pouvant être applicable à tous les types de véhicules.
A cet effet, l’invention a pour objet une structure de véhicule automobile comprenant
un tablier avant ; une traverse inférieure de baie de pare-brise, fixée en haut du tablier avant ; une traverse d’auvent fixée au tablier avant et formant avec le tablier avant et la traverse inférieure de baie de pare-brise une cavité transversale ouverte vers le haut ; au moins un dispositif de renforcement de la cavité transversale, fixé à la traverse d’auvent et à la traverse inférieure de baie de pare-brise ;
remarquable en ce que l’au moins un dispositif de renforcement est configuré pour présenter une résistance en déformation lors d’un choc avant supérieure à une résistance en déformation de l’au moins un dispositif de renforcement lors d’un choc piéton tendant à déformer vers le bas la traverse d’auvent.
un tablier avant ; une traverse inférieure de baie de pare-brise, fixée en haut du tablier avant ; une traverse d’auvent fixée au tablier avant et formant avec le tablier avant et la traverse inférieure de baie de pare-brise une cavité transversale ouverte vers le haut ; au moins un dispositif de renforcement de la cavité transversale, fixé à la traverse d’auvent et à la traverse inférieure de baie de pare-brise ;
remarquable en ce que l’au moins un dispositif de renforcement est configuré pour présenter une résistance en déformation lors d’un choc avant supérieure à une résistance en déformation de l’au moins un dispositif de renforcement lors d’un choc piéton tendant à déformer vers le bas la traverse d’auvent.
Selon un mode avantageux de l’invention, la résistance en déformation lors d’un choc avant est supérieure à deux fois la résistance en déformation lors d’un choc piéton.
Selon un mode avantageux de l’invention, chacun de l’au moins un dispositif de renforcement est un embouti s’étendant longitudinalement avec au moins une portion en U avec une ouverture dirigée vers l’avant et une base en vis-à-vis du tablier avant ou de la traverse inférieure de baie de pare-brise.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’au moins une portion en U de chacun de l’au moins un dispositif de renforcement forme deux U superposés.
Selon un mode avantageux de l’invention, le ou chacun des emboutis comprend une extrémité avant fixée à la traverse d’avent et une extrémité arrière fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise.
Selon un mode avantageux de l’invention, la fixation de l’extrémité arrière du ou de chacun des emboutis est réalisée via une cloison verticale fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise.
Selon un mode avantageux de l’invention, la résistance en déformation lors d’un choc piéton est nulle.
Selon un mode avantageux de l’invention, chacun de l’au moins un dispositif de renforcement comprend un premier élément fixé à la traverse d’auvent et un deuxième élément fixé à la traverse inférieure de baie de pare-brise, ledit premier élément étant configuré pour s’engager avec le deuxième élément lors d’un choc avant.
Selon un mode avantageux de l’invention, l’extrémité avant de l’embouti comprend au moins une rainure qui s’étend transversalement et participe à diminuer la résistance en déformation lors d’un choc piéton.
Selon un mode avantageux de l’invention, le dispositif de renforcement a une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm, plus préférentiellement 1,5 mm.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce que le dispositif de renforcement est en fait un renfort d’auvent dont la configuration permet d’avoir une partie avant de véhicule automobile, avec une résistance en déformation lors d’un choc avant supérieure à celle des renforts d’auvent connus, et également supérieure à la résistance en déformation d’un choc piéton. Les mesures de l’invention sont d’autant plus intéressantes que le renfort d’auvent permet de jouer sur les surfaces de contact entre les pièces de la zone d’auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise, surfaces qui varient alors selon la direction du type de choc. Les mesures de l’invention sont encore plus intéressantes en ce qu’elles permettent également d’augmenter simultanément le potentiel des véhicules électriques en choc frontal et en choc piéton sans devoir augmenter la masse de ces véhicules.
D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l’aide de la description et des dessins.
Description détaillée
La figure 1 est une vue de côté d’une portion de la partie avant d’une structure d’un véhicule automobile selon l’invention, comprenant un premier mode de réalisation d’un dispositif de renforcement de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise. Cette portion de la partie avant comprend un tablier avant 1 transversal qui sépare l’habitacle du compartiment moteur (non représentés sur la figure 1), et sur lequel est fixée dans sa partie haute une traverse inférieure de baie de pare-brise 3 et à l’avant une traverse d’auvent 5. Cette dernière forme avec le tablier avant 1 et la traverse inférieure de baie de pare-brise 3 une cavité transversale 7 ouverte vers le haut du véhicule, dans laquelle est fixé au moins un dispositif de renforcement 9 de la cavité transversale 7. Ce dispositif de renforcement 9, qui s’étend longitudinalement, est en particulier fixé à la traverse d’auvent 5 et à la traverse inférieure de baie de pare-brise 3. Il forme un embouti d’épaisseur comprise entre 1 et 2 mm ayant au moins une portion en U 10 avec une ouverture ouverte dirigée vers l’avant du véhicule, et dont la base est positionnée en vis-à-vis du tablier avant 1 ou de la traverse inférieure de baie de pare-brise 3. Avantageusement, ce dispositif de renforcement 9 présente une extrémité avant fixée à la traverse d’auvent 5 et/ou à chacune des deux extrémités du collecteur d’auvent 11 (non représentées sur la figure 1, voir la figure 4) qui est monté sur la traverse d’auvent 5, ainsi qu’une extrémité arrière qui est destinée à être fixée sur la traverse inférieure de baie de pare-brise 3. Avantageusement, la fixation de l’extrémité arrière du dispositif de renforcement 9 est réalisée via une cloison verticale 13 fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise 3. En l’occurrence sur la figure 1, cette cloison verticale 13 est présente et le dispositif de renforcement 9 en forme de U est fixé en appui contre celle-ci au niveau de son extrémité arrière.
Ce dispositif de renforcement 9 selon l’invention est en particulier configuré pour présenter lors d’un choc avant, une résistance en déformation supérieure à une résistance en déformation du même dispositif de renforcement lors d’un choc de tête piéton qui tend à déformer vers le bas la traverse d’auvent 5 et/ou le collecteur d’auvent 11 (voir figure 4, le collecteur d’auvent n’étant pas représenté sur la figure 1).
Avantageusement, la configuration du dispositif de renforcement 9 permet d’avoir lors d’un choc avant une résistance en déformation supérieure à deux fois la résistance en déformation lors d’un choc de tête piéton.
La figure 2 représente une vue en perspective du premier mode de réalisation du dispositif de renforcement de la figure 1. Pour plus de visibilité, la traverse inférieure de baie de pare-brise 3 n’a pas été représentée sur cette figure 2 permettant ainsi d’observer la fixation de la partie arrière du dispositif de renforcement 9 sur la cloison verticale 13. Cette fixation est en plus avantageusement réalisée au niveau d’une patte de fixation 15. Il en est de même pour la fixation de la partie avant du dispositif de fixation qui est également effectuée par une patte de fixation 16 positionnée par soudure à la traverse d’auvent 5 et/ou le collecteur d’auvent 11 (voir figures 1 et 4). Avantageusement, une portion du premier mode de réalisation du dispositif de renforcement 9 présente transversalement une rainure 23, ayant par exemple la forme d’une gouttière ou d’une moulure, comme illustré sur les deux vues agrandies complémentaires de la figure 2.
La figure 3 est une vue de côté d’une variante du premier mode de réalisation du dispositif de renforcement de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise d’une structure de véhicule automobile selon l’invention. Dans cette variante, l’au moins une portion en U 10 de ce dispositif de renforcement 9 forme deux U superposés.
La figure 4 illustre une coupe transversale d’une partie avant d’une structure de véhicule automobile selon l’invention, comprenant le premier mode de réalisation du dispositif de renforcement des figures 1 et 2, lors d’un choc avant. La flèche représente le mouvement avant qui a lieu du pare-chocs (non représenté) vers l’intérieur du compartiment moteur (non représenté) surmonté par le capot 21. Comme illustré sur cette figure 4, dès le début du recul du collecteur d’auvent 11 et de la compression de la grille d’auvent 12 sous l’effet de l’impact du choc avant, la face arrière du premier mode de réalisation du dispositif de renforcement 9 prend appui (voir traits en gras) sur le caisson formé par la traverse inférieure de baie de pare-brise 3 et la cloison verticale 13. Ceci a pour effet de stabiliser l’ensemble « auvent et traverse inferieure de baie de pare-brise » et ainsi d’augmenter la résistance en déformation longitudinale de la partie avant du véhicule, et par conséquent de diminuer l’intrusion de la déformation dans l’habitacle. Du fait de l’interaction du dispositif de renforcement 9 sur la cloison verticale 13 fixée sur la traverse inférieure de baie de pare-brise 3, le basculement vers le bas de cette traverse inférieure de baie 3 est également limité.
La figure 5 illustre une vue de côté et en perspective d’une portion de la partie avant d’un véhicule automobile selon l’invention, comprenant un dispositif de renforcement, laquelle portion est soumise à un choc de tête piéton. De façon conventionnelle sur cette figure 5, l’impact de la tête est illustré par un cercle et une flèche. En l’occurrence, lorsque l’impact de la tête du piéton a lieu sur la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise, il s’ensuit une flexion vers le bas de la partie avant du dispositif de renforcement 9 et donc un débattement vertical de la traverse inférieure de baie de pare-brise 3 vers le bas, qui a pour effet de limiter la dureté du choc. La présence d’une rainure 23 transversalement sur la partie avant du dispositif de renforcement participe à diminuer la résistance en déformation du choc de tête piéton.
La figure 6 est une vue de côté d’une portion de la partie avant d’une structure d’un véhicule automobile selon l’invention, comprenant un deuxième mode de réalisation d’un dispositif de renforcement de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise. Dans ce deuxième mode de réalisation le ou les dispositifs de renforcement 19 sont en fait constitués d’un premier 19.1 et d’un deuxième élément 19.2. Le premier élément 19.1 est fixé à la traverse d’auvent 5 ou à chacune des deux extrémités du collecteur d’auvent 11 (non représenté sur la figure 6, voir la figure 4) monté sur la traverse d’auvent 5, et il est configuré pour s’engager, lors d’un choc avant, dans le deuxième élément 19.2 qui est fixé sur la traverse inférieure de baie de pare-brise 3. En l’occurrence sur la figure 6, le deuxième élément 19.2 forme une portion en U ouverte en direction du tablier avant 1 et qui est fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise 3 par l’intermédiaire d’une cloison verticale 13. Le premier élément 19.1 est quant à lui formé par un embouti rectiligne avec deux extrémités 25, 26, l’une 25 étant fixée sur la traverse d’auvent 5 ou au collecteur d’auvent 11, et l’autre extrémité 26 libre étant repliée pour former un impacteur qui est apte à s’engager dans le deuxième élément 19.2 constituant un contre impacteur, l’engagement se faisant notamment via une fente ou un orifice 27 (non visible, voir la figure 7) situé(e) dans l’âme de la portion en U.
La figure 7 représente une vue en perspective du deuxième mode de réalisation du dispositif de renforcement de la figure 6. Cette figure permet d’observer très clairement la fente 27 d’engagement du deuxième élément 19.2 du dispositif de renforcement 19. La fixation du deuxième élément 19.2 sur la cloison verticale 13 fixée à traverse inférieure de baie de pare-brise 3, tout comme la fixation du premier élément 19.1 sur la traverse d’auvent 5 (non représentés), est réalisée par des points de soudure.
La figure 8 est une vue de côté d’une variante du deuxième mode de réalisation du dispositif de renforcement de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise d’une structure de véhicule automobile selon l’invention. Sur cette variante, l’extrémité libre du premier élément 19.1 du dispositif de renforcement 19 qui forme un impacteur est en fait constituée par un élément recourbé 31 rapporté. Cet élément rapporté 31 peut être par exemple un fil d’acier formant un ergot.
La figure 9 illustre le fonctionnement du deuxième mode de réalisation du dispositif de renforcement des figures 6 et 7 lors d’un choc avant. Suite à un tel choc, l’extrémité repliée 26 du premier élément 19.1 formant un impacteur vient se loger dans la fente 27 du deuxième élément 19.2. Ceci a pour effet comme pour le premier mode de réalisation, de stabiliser l’ensemble « auvent et traverse inferieure de baie de pare-brise » et donc d’augmenter la résistance en déformation longitudinale de la partie avant du véhicule. Ce qui se traduit au final également par une diminution de l’intrusion de la déformation dans l’habitacle.
La figure 10 illustre le fonctionnement du deuxième mode de réalisation du dispositif de renforcement des figures 6 et 7 lors d’un choc de tête piéton. Comme indiqué par les flèches l’impact de la tête du piéton sur la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise, se caractérise par une résistance en déformation lors d’un choc de tête piéton qui est nulle. En effet, sous l’impact du choc de tête de piéton, le premier élément 19.1 fléchit verticalement vers le bas du véhicule sans engagement dans le deuxième élément 19.2. Le débattement vertical du premier élément 19.1 du dispositif de renforcement 19 permet ainsi d’atténuer/limiter la dureté du choc de tête piéton et donc de limiter les traumatismes qui peuvent en découler.
De manière générale, le dispositif de renforcement de cette invention a pour avantage d’optimiser simultanément les comportements à la fois en choc avant et en choc de tête piéton, de la partie avant de la structure de tout type de véhicule automobile. Grâce à cette invention, la résistance en déformation de la zone auvent/traverse inférieure de baie de pare-brise en direction longitudinale lors d’un choc avant est augmentée, et la résistance en déformation verticale est diminuée.
Claims (10)
- Structure de véhicule automobile comprenant :
- un tablier avant (1);
- une traverse inférieure de baie de pare-brise (3), fixée en haut du tablier avant (1) ;
- une traverse d’auvent (5) fixée au tablier avant (1) et formant avec le tablier avant (1) et la traverse inférieure de baie de pare-brise (3) une cavité transversale (7) ouverte vers le haut ;
- au moins un dispositif de renforcement (9 ; 19) de la cavité transversale (7), fixé à la traverse d’auvent (5) et à la traverse inférieure de baie de pare-brise (3);
caractérisé en ce que l’au moins un dispositif de renforcement (9 ; 19) est configuré pour présenter une résistance en déformation lors d’un choc avant supérieure à une résistance en déformation de l’au moins un dispositif de renforcement (9 ; 19) lors d’un choc piéton tendant à déformer vers le bas la traverse d’auvent (5). - Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résistance en déformation lors d’un choc avant est supérieure à deux fois la résistance en déformation lors d’un choc piéton.
- Structure selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que chacun de l’au moins un dispositif de renforcement (9) est un embouti s’étendant longitudinalement avec au moins une portion en U (10) avec une ouverture dirigée vers l’avant et une base en vis-à-vis du tablier avant (1) ou de la traverse inférieure de baie de pare-brise (3).
- Structure selon la revendication 3, caractérisée en ce que l’au moins une portion en U (10) de chacun de l’au moins un dispositif de renforcement (9) forme deux U superposés (10).
- Structure selon l’une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que le ou chacun des emboutis comprend une extrémité avant fixée à la traverse d’auvent (1) et une extrémité arrière fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise (3).
- Structure selon la revendication 5, caractérisée en ce que la fixation de l’extrémité arrière du ou de chacun des emboutis est réalisée via une cloison verticale (13) fixée à la traverse inférieure de baie de pare-brise (3).
- Structure selon la revendication 1, caractérisée en ce que la résistance en déformation lors d’un choc piéton est nulle.
- Structure selon l’une des revendications 1 et 7, caractérisée en ce que chacun de l’au moins un dispositif de renforcement (19) comprend un premier élément (19.1) fixé à la traverse d’auvent (5) et un deuxième élément (19.2) fixé à la traverse inférieure de baie de pare-brise (3), ledit premier élément (19.1) étant configuré pour s’engager avec le deuxième élément (19.2) lors d’un choc avant.
- Structure selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisée en ce que l’extrémité avant de l’embouti comprend au moins une rainure (23) qui s’étend transversalement et participe à diminuer la résistance en déformation lors d’un choc piéton.
- Structure selon l’une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que le dispositif de renforcement (9 ;19) a une épaisseur comprise entre 1 et 2 mm, plus préférentiellement 1,5 mm.
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