FR3139105A1 - Systeme de protection antichoc comprenant un reservoir deformable et un impacteur, caisse et vehicule automobile comprenant un tel systeme - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un système de protection antichoc pour une unité arrière d’un véhicule automobile (V1) qui comprend des pièces de barrière de protection arrière (PC, BA, MA),caractérisé en ce que le système de protection antichoc comprend :- un réservoir de carburant configuré pour être disposé en avant desdites pièces de barrière (PC, BA, MA), comprenant un moyen de déformation programmée (R) calibré pour absorber un choc issu desdites pièces de barrière (PC, BA, MA) au-dessus d’un seuil ; et - au moins un impacteur (I) équipé d’un moyen d’absorption de choc configuré pour être disposé en regard du réservoir de carburant à l’avant et devant lesdites pièces de barrière (PC, BA, MA) à l’arrière. L’invention concerne également une caisse, un véhicule (V1) et un procédé sur la base d’un tel système. Figure 3
Description
L'invention se rapporte au domaine de la sécurité passive des véhicules automobiles, plus particulièrement la protection en cas de choc arrière à grande vitesse, en référence à une orientation standard du véhicule automobile.
L'invention concerne également le domaine de la tôlerie sur une unité arrière de caisse de véhicule incluant un train arrière et un réservoir de carburant.
Dans ce domaine, il a été proposé de réaliser une unité arrière de véhicule automobile telle qu'illustrée en figures 1 et 2, avec de l'arrière vers l'avant, en référence à une orientation standard du véhicule automobile :
- un pare-chocs PC ;
- un silencieux S ;
- un berceau de train arrière BA entourant sensiblement le train arrière TA ;
- un moteur de train arrière MA disposé sur le train arrière TA, sensiblement entouré par le berceau de train arrière BA ; et
- un réservoir de carburant RC en avant du berceau de train arrière BA.
- un pare-chocs PC ;
- un silencieux S ;
- un berceau de train arrière BA entourant sensiblement le train arrière TA ;
- un moteur de train arrière MA disposé sur le train arrière TA, sensiblement entouré par le berceau de train arrière BA ; et
- un réservoir de carburant RC en avant du berceau de train arrière BA.
Le train arrière est équipé de roues arrières RA.
L'implantation du moteur arrière MA équipé d'un carter rigide, est pénalisante en termes d'encombrement dans l'espace.
En outre, il y a dans cette configuration, un besoin de satisfaire des protocoles de sécurité en matière de chocs arrières, à savoir :
- un protocole à 80 km/h avec une barrière correspondant à 1368 kg dans le cas d'un recouvrement de véhicules à 70% (c'est-à-dire où le véhicule arrière est partiellement aligné et légèrement décalé par rapport au véhicule avant V1 au moment du choc arrière) : il s'agit du protocole le plus sévère au monde car il y a une forte intrusion de la barrière de protection arrière dans le véhicule avant V1 ;
- un protocole à 51 km/h avec une barrière rigide correspondant à 1800 kg dans le cas d'un recouvrement de véhicules à 100% (c'est-à-dire où le véhicule arrière est pleinement aligné avec le véhicule avant V1 au moment du choc) : Il s'agit du protocole qui charge le plus en effort le véhicule, car la barrière est rigide.
- un protocole à 80 km/h avec une barrière correspondant à 1368 kg dans le cas d'un recouvrement de véhicules à 70% (c'est-à-dire où le véhicule arrière est partiellement aligné et légèrement décalé par rapport au véhicule avant V1 au moment du choc arrière) : il s'agit du protocole le plus sévère au monde car il y a une forte intrusion de la barrière de protection arrière dans le véhicule avant V1 ;
- un protocole à 51 km/h avec une barrière rigide correspondant à 1800 kg dans le cas d'un recouvrement de véhicules à 100% (c'est-à-dire où le véhicule arrière est pleinement aligné avec le véhicule avant V1 au moment du choc) : Il s'agit du protocole qui charge le plus en effort le véhicule, car la barrière est rigide.
Malheureusement, le train arrière TA encombrant et bloqué en déformation par la machine électrique rigide du moteur arrière MA, bloque la compressibilité de l'unité arrière et réduit donc son potentiel d'absorption d'énergie.
Ce déficit d'absorption d'énergie entraine une intrusion des pièces de la barrière de protection arrière vers l'avant, et donc un risque d'impact IP sur le réservoir de carburant RC, comme illustré en .
Une solution serait de réduire la taille et donc la capacité du réservoir de carburant RC. Cette solution ne serait pas satisfaisante car elle impliquerait de limiter l'autonomie du véhicule.
Ainsi, un objectif de la présente invention est de remédier aux défauts de l'art antérieur, et notamment de proposer une solution permettant d'avoir une compressibilité de pièces de l'unité arrière d'un véhicule automobile, impliquant une absorption d'énergie en cas de choc arrière, limitant le risque d'intrusion de pièces de la barrière de protection arrière vers le réservoir de carburant, sans limiter l'autonomie du véhicule automobile.
Pour atteindre cet objectif, l'invention propose un système de protection antichoc pour une unité arrière d'un véhicule automobile définissant un plan horizontal lorsqu’il est mis en place dans le véhicule automobile présentant un axe avant-arrière suivant une direction de déplacement du véhicule automobile et un axe latéral perpendiculaire à l’axe avant-arrière, l’unité arrière comprenant des pièces de barrière de protection arrière en référence au repère,
caractérisé en ce que le système de protection antichoc comprend :
- un réservoir de carburant configuré pour être disposé en avant des pièces de barrière de protection arrière, le réservoir de carburant comprenant un moyen de déformation calibré pour absorber un choc issu des pièces de barrière de protection arrière au-dessus d'un seuil ; et
- au moins un impacteur équipé d'un moyen d'absorption de choc configuré pour être disposé en regard du réservoir de carburant, ledit impacteur étant configuré pour être disposé entre les pièces de barrière de protection arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
caractérisé en ce que le système de protection antichoc comprend :
- un réservoir de carburant configuré pour être disposé en avant des pièces de barrière de protection arrière, le réservoir de carburant comprenant un moyen de déformation calibré pour absorber un choc issu des pièces de barrière de protection arrière au-dessus d'un seuil ; et
- au moins un impacteur équipé d'un moyen d'absorption de choc configuré pour être disposé en regard du réservoir de carburant, ledit impacteur étant configuré pour être disposé entre les pièces de barrière de protection arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
Avantageusement, l'invention permet de limiter le risque d'endommagement du réservoir de carburant car il est conçu pour se déformer de façon programmée.
L'invention permet de limiter les renforcements de structure de caisse, et d'utiliser des plateformes de caisses existantes.
Selon une variante, les pièces de barrière de protection arrière comprennent, de l'arrière vers l'avant en référence à une orientation standard du véhicule automobile :
- un pare-chocs ;
- un silencieux ;
- un berceau de train arrière entourant sensiblement un train arrière ;
- un moteur de train arrière disposé sur le train arrière, entouré par le berceau de train arrière,
le réservoir de carburant étant configuré pour être disposé en avant du berceau de train arrière,
ledit impacteur étant configuré pour être disposé entre le berceau de train arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
- un pare-chocs ;
- un silencieux ;
- un berceau de train arrière entourant sensiblement un train arrière ;
- un moteur de train arrière disposé sur le train arrière, entouré par le berceau de train arrière,
le réservoir de carburant étant configuré pour être disposé en avant du berceau de train arrière,
ledit impacteur étant configuré pour être disposé entre le berceau de train arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
Cela permet d'être adaptée à une configuration standard de véhicule.
Selon une variante, le réservoir de carburant comporte des parois s'étendant parallèlement à un axe de choc et à l'axe avant arrière du véhicule automobile, caractérisé en ce que le moyen de déformation programmée comprend des rainures sensiblement perpendiculaires à l'axe de choc, disposées sur les parois.
Cela permet de réaliser une déformation programmée calibrée de manière précise par la taille et le nombre de rainures.
Selon une variante, le réservoir de carburant comprend en outre au moins une poche agencée en regard dudit impacteur.
Cela permet d'augmenter la taille et donc la capacité du réservoir, et l'autonomie du véhicule automobile.
Selon une variante, ledit impacteur comprend une platine support configurée pour être fixée au berceau de train arrière, la platine support recevant une couche absorbante.
Cela permet d'adapter la platine à une fixation solide au berceau et la couche absorbante à un bon amortissement des chocs.
Selon une variante, la couche absorbante a une structure de type NIDA à base d'aluminium ou d'un matériau composite.
Cela permet d'avoir un amortissement de choc satisfaisant.
Selon une variante, ledit impacteur a une forme de plaque rectangulaire ou une forme trapézoïdale. La forme rectangulaire est plus facile à empiler en limitant les volumes morts. La forme trapézoïde permet d'adapter ledit impacteur à la forme correspondante d'un bras de berceau.
L'invention porte en outre sur une caisse de véhicule comprenant un système de protection antichoc selon l'invention.
Un autre objet de l'invention concerne un véhicule automobile comprenant un système de protection antichoc selon l'invention.
L'invention a en outre trait à un procédé de fabrication d'une unité arrière d'un véhicule automobile, comprenant les étapes suivantes :
- disposer des pièces de barrière de protection arrière en référence à une orientation standard du véhicule automobile ;
- disposer un réservoir de carburant d'un système de protection antichoc selon l'invention, en avant des pièces de barrière de protection arrière ; et
- disposer au moins un impacteur du système de protection antichoc selon l'invention entre les pièces de barrière de protection arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
- disposer des pièces de barrière de protection arrière en référence à une orientation standard du véhicule automobile ;
- disposer un réservoir de carburant d'un système de protection antichoc selon l'invention, en avant des pièces de barrière de protection arrière ; et
- disposer au moins un impacteur du système de protection antichoc selon l'invention entre les pièces de barrière de protection arrière à l'arrière et le réservoir de carburant à l'avant.
L'invention sera davantage détaillée par la description de modes de réalisation non limitatifs, et sur la base des figures annexées illustrant des variantes de l'invention, dans lesquelles :
- illustre schématiquement une vue de dessous d'un système de protection antichoc selon l'art antérieur dans son environnement ;
- illustre schématiquement une vue en coupe selon II-II du système de la ;
- illustre schématiquement une vue de dessous d'un système de protection antichoc selon un premier mode de réalisation de l'invention dans son environnement ;
- illustre schématiquement une vue de dessous d'un système de protection antichoc selon un deuxième mode de réalisation dans son environnement ;
- illustre schématiquement une vue dans l'espace d'un réservoir de carburant pour un système de protection antichoc selon l'invention ;
- illustre schématiquement une vue rapprochée d'une paroi du réservoir de carburant de la , ainsi qu'une vue en coupe selon VI-VI de la paroi du réservoir ;
- illustre schématiquement une vue de côté du réservoir des figures 5 et 6 dans ses dimensions initiales ; après une compression suite à un choc arrière à 50 km/h ; et après une compression suite à un choc arrière à 80 km/h ;
- illustre schématiquement une vue dans l'espace d'un assemblage d'un impacteur d'un système de protection antichoc de l'invention sur un berceau de train arrière de véhicule ;
- illustre schématiquement une vue dans l'espace de l'impacteur de la monté sur le berceau de train arrière.
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L'invention concerne un système de protection antichoc pouvant être illustré par les figures 3 à 9.
Le système de protection antichoc est réalisé pour une unité arrière d'un véhicule automobile V1. L'unité arrière définit un repère comprenant un axe avant-arrière X, orienté vers l’avant du véhicule V1, un axe latéral Y horizontal perpendiculaire à l’axe X, et un axe vertical Z orienté vers le haut du véhicule V1. Le sens vers l’avant est vers la gauche des figures 1 à 4.
L'unité arrière convenant à la mise en œuvre de l'invention comprend, de l'arrière vers l'avant en référence à une orientation standard du véhicule automobile V1 :
- un pare-chocs PC ;
- un silencieux S ;
- un berceau de train arrière BA entourant sensiblement un train arrière TA ;
- un moteur de train arrière MA disposé sur le train arrière TA, sensiblement entouré par le berceau de train arrière BA.
- un pare-chocs PC ;
- un silencieux S ;
- un berceau de train arrière BA entourant sensiblement un train arrière TA ;
- un moteur de train arrière MA disposé sur le train arrière TA, sensiblement entouré par le berceau de train arrière BA.
Ces pièces peuvent être englobées dans ce que l'on peut appeler " pièces de barrière de protection arrière ". Des configurations de barrière de protection arrière différentes de celles illustrées dans cette demande, peuvent être utilisées dans le cadre de l'invention.
Un réservoir de carburant est généralement prévu à l'avant des pièces de barrière de protection arrière, à savoir en avant du berceau de train arrière BA dans le mode de réalisation illustré (figures 3 et 4). Dans le cadre de l'invention, le réservoir de carburant RC comprend un moyen de déformation programmée R calibré pour absorber un choc issu de la barrière de protection arrière, via le pare-chocs PC, au-dessus d'un seuil. Ce seuil est celui généralement pris en compte par l'homme du métier dans le domaine de l'invention. Le réservoir de carburant RC est illustré en figures 5 et 6.
En particulier, le réservoir de carburant RC comporte des parois s'étendant parallèlement à un axe de choc AR et à l'axe avant arrière du véhicule automobile V1. En outre, le moyen de déformation programmée comprend des rainures R disposées sur les parois. Les rainures R sont sensiblement perpendiculaires à l'axe de choc AR.
Les rainures R sont illustrées en détails en .
Du fait de la déformation programmée du réservoir RC en cas de choc arrière, les jeux du réservoir RC vis-à-vis de la caisse CA, et du réservoir RC vis-à-vis du train arrière peuvent être réduits au minimum.
Outre le réservoir RC, le système de protection antichoc comprend un impacteur I disposé entre le réservoir RC et la barrière de protection arrière (ici le berceau BA). En particulier, le réservoir RC est fixé au berceau BA. L'impacteur I comprend une pièce de montage sous forme de platine support PS à fixer au berceau BA, et une couche absorbante AB fixée à la pièce de montage. La couche absorbante AB peut être agencée en NIDA à base d'aluminium ou d'un matériau composite. Un ou deux impacteurs I de part et d'autre d'un axe médian peuvent être prévus. Ceci est illustré par les figures 4 et 5.
L'impacteur I peut avoir une forme de plaque rectangulaire ou une forme trapézoïdale illustrées en . De préférence, deux impacteurs I du même type sont utilisés, en particulier avec un montage symétrique par rapport à un plan vertical médian du véhicule V1. Alternativement, un impacteur I en forme de plaque allongée peut être utilisé en lieu et place des deux impacteurs, comme illustré en .
Le montage de l'impacteur I est illustré en détail en figures 8 et 9.
Le réservoir RC comprend en outre deux poches PR en regard de deux portions d'impacteur I. Ces poches PR permettent de contenir davantage de carburant. En particulier, elles sont agencées de part et d'autre d'une ligne médiane du réservoir RC parallèle à l'axe de choc AR. Cela implique une augmentation de la capacité du réservoir RC. En variante, le réservoir RC peut comprendre une poche dans le cas d'un unique impacteur du mode de réalisation illustré en . Les poches PR peuvent comporter des rainures R.
On peut prévoir différentes variantes de capacités de réservoir RC. La capacité peut être augmentée jusqu'à 35% par rapport à la configuration correspondante de l'art antérieur.
La montre la compressibilité du réservoir de carburant RC équipé de rainures R. Lors d'un choc à 80 km//h, le réservoir RC est hautement compressé sans impliquer un risque significatif.
Claims (10)
- Système de protection antichoc pour une unité arrière d'un véhicule automobile (V1) définissant un plan horizontal lorsqu’il est mis en place dans le véhicule automobile présentant un axe avant-arrière (X) suivant une direction de déplacement du véhicule automobile et un axe latéral (Y) perpendiculaire à l’axe avant-arrière (X), l’unité arrière comprenant des pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) en référence au repère,
caractérisé en ce que le système de protection antichoc comprend :
- un réservoir de carburant (RC) configuré pour être disposé en avant des pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA), le réservoir de carburant (RC) comprenant un moyen de déformation (R) calibré pour absorber un choc issu des pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) au-dessus d'un seuil ; et
- au moins un impacteur (I) équipé d'un moyen d'absorption de choc (AB) configuré pour être disposé en regard du réservoir de carburant (RC), ledit impacteur (I) étant configuré pour être disposé entre les pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) à l'arrière et le réservoir de carburant (RC) à l'avant. - Système de protection antichoc selon la revendication 1, caractérisé en ce que les pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) comprennent, de l'arrière vers l'avant en référence à une orientation standard du véhicule automobile (V1) :
- un pare-chocs (PC) ;
- un silencieux (S) ;
- un berceau de train arrière (BA) entourant sensiblement un train arrière (TA) ;
- un moteur de train arrière (MA) disposé sur le train arrière (TA), entouré par le berceau de train arrière (BA),
le réservoir de carburant (RC) étant configuré pour être disposé en avant du berceau de train arrière (BA),
ledit impacteur (I) étant configuré pour être disposé entre le berceau de train arrière (BA) à l'arrière et le réservoir de carburant (RC) à l'avant. - Système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, caractérisé en ce que le réservoir de carburant (RC) comporte des parois s'étendant parallèlement à un axe de choc (AR) et à l'axe avant arrière du véhicule automobile (V1), caractérisé en ce que le moyen de déformation programmée comprend des rainures (R) sensiblement perpendiculaires à l'axe de choc (AR), disposées sur les parois.
- Système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le réservoir de carburant (RC) comprend en outre au moins une poche (PR) agencée en regard dudit impacteur (I).
- Système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ledit impacteur (I) comprend une platine support (PS) configurée pour être fixée au berceau de train arrière (BA), la platine support (PS) recevant une couche absorbante (AB).
- Système de protection antichoc selon la revendication 5, caractérisé en ce que la couche absorbante (AB) a une structure de type NIDA à base d'aluminium ou d'un matériau composite.
- Système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit impacteur (I) a une forme de plaque rectangulaire ou une forme trapézoïdale.
- Caisse de véhicule (CA) comprenant un système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
- Véhicule automobile (V1) comprenant un système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 7.
- Procédé de fabrication d'une unité arrière d'un véhicule automobile (V1), comprenant les étapes suivantes :
- disposer des pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) en référence à une orientation standard du véhicule automobile (V1) ;
- disposer un réservoir de carburant (RC) d'un système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, en avant des pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) ; et
- disposer au moins un impacteur (I) du système de protection antichoc selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, entre les pièces de barrière de protection arrière (PC, S, BA, MA) à l'arrière et le réservoir de carburant (RC) à l'avant.
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