WO2023062298A1 - Véhicule automobile avec brancards rapprochés et compatibles choc frontal à faible recouvrement - Google Patents

Véhicule automobile avec brancards rapprochés et compatibles choc frontal à faible recouvrement Download PDF

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WO2023062298A1
WO2023062298A1 PCT/FR2022/051714 FR2022051714W WO2023062298A1 WO 2023062298 A1 WO2023062298 A1 WO 2023062298A1 FR 2022051714 W FR2022051714 W FR 2022051714W WO 2023062298 A1 WO2023062298 A1 WO 2023062298A1
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WO
WIPO (PCT)
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longitudinal beam
motor vehicle
profile
deformable box
section
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Ceased
Application number
PCT/FR2022/051714
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English (en)
Inventor
Sylvain MARCILLE
Vincent BOISGARD
Marc Peru
Christophe PICQUET
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PSA Automobiles SA
Original Assignee
PSA Automobiles SA
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R19/00—Wheel guards; Radiator guards, e.g. grilles; Obstruction removers; Fittings damping bouncing force in collisions
    • B60R19/02—Bumpers, i.e. impact receiving or absorbing members for protecting vehicles or fending off blows from other vehicles or objects
    • B60R19/24—Arrangements for mounting bumpers on vehicles
    • B60R19/26—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means
    • B60R19/34—Arrangements for mounting bumpers on vehicles comprising yieldable mounting means destroyed upon impact, e.g. one-shot type

Definitions

  • TITLE MOTOR VEHICLE WITH CLOSE AND COMPATIBLE STRETCHERS FOR FRONTAL IMPACT WITH LOW COVERAGE
  • the present invention relates to the field of motor vehicles, more particularly the field of the structure of motor vehicles.
  • the ability of a motor vehicle to ensure the safety of its occupants in the event of a collision is evaluated by collision tests according to different protocols.
  • the different collision protocols is the 100% overlap frontal impact against a rigid wall protocol, commonly referred to as the high overlap front impact protocol.
  • the recentering of the longitudinal beams with respect to the front transverse beam favors the results of the collision tests following the high overlap front impact protocols.
  • the frontal impact protocol against a stationary barrier at 25% coverage commonly known as a low overlap front impact protocol, which consists of impacting a vehicle at a speed of 64 km/h against an immobile barrier called a bumper which represents a width corresponding to 25% of the width of the impacted vehicle.
  • a low overlap front impact protocol which consists of impacting a vehicle at a speed of 64 km/h against an immobile barrier called a bumper which represents a width corresponding to 25% of the width of the impacted vehicle.
  • the recentering of the longitudinal beams with respect to the front transverse beam does not allow said longitudinal beams to fulfill their role of damping the force of the impact.
  • the longitudinal beams are no longer positioned in front of the barrier, causing the outer side face of the longitudinal beam, instead of compressing to absorb the shock of impact, to slide along the bumper thus giving very unfavorable crash test results under low overlap front impact protocols.
  • the published patent document FR 3 038 574 A1 proposes a vehicle structure comprising a reinforcing element at the edge of the front wheel arch so as to extend along between the side member and the side member, said reinforcement being intended to prevent penetration of the front wheel in the floor in the event of an impact, in other words, the objective of the reinforcement as disclosed in patent FR 3 038 574 B1 is to prevent the absorption of the energy of the frontal impact by the floor of the vehicle, therefore said reinforcement must have a high rigidity to deflect the vehicle in the transverse direction in the event of a frontal impact, which will not make it possible to have a favorable result for the frontal impact protocol at 25% recovery in the case where the structure concerned belongs to a motor vehicle with electric traction.
  • the published patent document FR 3 096 005 A1 discloses a motor vehicle shock absorption system intended to replace the deformation boxes and ensure a direct connection between the front transverse impact beam and the side rails, said reinforcement as described in the patent FR 3 096 005 A1 not being adapted to the structure of a motor vehicle with electric traction having close longitudinal beams.
  • the present invention aims to overcome at least one of the drawbacks of the aforementioned state of the art. More particularly, the object of the invention is to improve the behavior of a motor vehicle having a powertrain of reduced size, such as in particular a powertrain electric, to frontal collision protocols, including the low recovery front collision protocol, in an economical way and without adding significant weight.
  • a powertrain of reduced size such as in particular a powertrain electric
  • the subject of the invention is a motor vehicle comprising, on each left and right side, a longitudinal beam extending forwards from a passenger compartment of said motor vehicle, a deformable box attached to a front end of the longitudinal beam; remarkable in that at least one of the left and right sides, the deformable box and the longitudinal beam form outer side faces having a horizontal profile with a projection at a front part of the longitudinal beam so that said outer side face of the deformable box is offset laterally outwards by at least 100 mm with respect to said outer side face of the longitudinal beam at the rear of the projection.
  • the horizontal profile of the outer side face of the deformable box is rectilinear and longitudinal.
  • the deformable box may, however, have transverse indentations intended to promote concertina compression or “bundling” in the event of a frontal impact.
  • the projection extends rearward from the front end of the longitudinal beam over a length of between 1/4 and 1/3 of a length of said longitudinal beam between said front end and the cabin.
  • the jump is curved with a radius of curvature which gradually decreases from a front end to a rear end of said jump.
  • the outer side face of the deformable box and/or the outer side face of the longitudinal beam at the level of the projection has (have) a cross section with a longitudinal central rib.
  • the longitudinal central rib advantageously projects laterally outward.
  • the deformable box comprises a main profile and a widening profile disposed laterally to the main profile and forming the outer side face of said deformable box.
  • the main profile of the deformable box has a rectangular cross section with an upper face and a lower face, and the corresponding widening profile has a cross section in a lying U with two horizontal flanges fixed to the upper and lower faces of said profile major.
  • the longitudinal beam comprises a main profile and a widening profile disposed laterally to the main profile and forming the projecting outer side face of said longitudinal beam.
  • the main profile of the longitudinal beam has a rectangular cross-section with an upper vertical junction rabbet and a lower vertical junction rabbet, and the corresponding widening profile has a horizontal U-shaped cross-section with two fixed vertical flanges said upper and lower vertical junction rabbets, respectively.
  • the longitudinal beam comprises at its front end a rear fixing plate and the deformable box comprises at a rear end a front fixing plate fixed to the rear fixing plate, the widening section of the deformable box, the case appropriate, being directly fixed to said front fixing plate and/or the widening profile of the longitudinal beam, if applicable, being directly fixed to said rear fixing plate.
  • the measures of the invention are interesting in that they make it possible to bring the two longitudinal beams, commonly referred to as stretchers, closer together, in particular when the vehicle comprises a powertrain of reduced size, such as in particular an electric powertrain, while maintaining an effective width, at the level of the transverse beam of the front bumper, capable of absorbing frontal impact forces with low overlap.
  • the bringing together of the two longitudinal beams is advantageous in particular in that it increases the space available for the front wheels and, therefore, reduces the turning radius, and also confers more dimensional freedom for the sections of the two longitudinal beams.
  • the lateral outward offset of the side face of the deformable box in relation to the outer side face of the longitudinal beam at the rear of the projection can be integrated into the design of said longitudinal beam and of said deformable box, or be produced by adding widening sections as defined above.
  • This second solution has the advantage of adapting an existing design.
  • FIG 1 shows a view from above of a vehicle structure according to the invention during a low recovery front impact protocol
  • FIG 2 shows the assembly of the deformable box to the longitudinal beam according to the invention
  • FIG 3 is a partial perspective view of the interior side of the assembly of the deformable box to the longitudinal beam according to the invention.
  • FIG. 1 illustrates a top view of a motor vehicle structure according to the invention during a low recovery front impact protocol against a bumper 1 .
  • the motor vehicle comprises on each left and right side a longitudinal beam 2, commonly called a stretcher, extending forward from a passenger compartment of said motor vehicle, a deformable box 4, commonly referred to by the English term "crashbox" because of its ability to absorb front shocks to the vehicle.
  • the deformable box 4 is rigidly linked to a front transverse beam 3 and to a front end 6 of the longitudinal beam 2.
  • the longitudinal beam 2 and the deformable box 4 form outer side faces 7, 8 having a horizontal profile with a projection 10 at a front part of the longitudinal beam 2 so as to that said outer side face 8 of the deformable box 4 is offset laterally outwards relative to said outer side face 7 of the longitudinal beam at the rear of the projection 10.
  • This offset is at least 100 mm, advantageously d at least 110mm.
  • the horizontal profile of the outer side face 7 at the rear of the projection 10 in a longitudinal direction is generally rectilinear.
  • the bumper 1 and the various offsets are only shown on one side of the vehicle, similarly, elements are only identified only on one side, in particular for the projection 10, which is detailed for one side (left or right) of the vehicle in FIG. 1 is valid for the other side by symmetry.
  • the offset (X) of at least 100 mm is measured from the outer side face 7, at the rear of the projection, to the outer side face 8 of the deformable box 4 in a transverse direction.
  • the measurement of the offset (X) at the rear of the projection 10 is taken from the longitudinal position of the axis 13 of the front axle of the motor vehicle.
  • the offset (X) is included in an interval varying from 100 mm up to (X + a), (a) being the distance between the outer face 8 of the deformable box 4 and a lateral end 5 of the beam front transverse 3.
  • the horizontal profile of the outer side face 8 of the deformable box 4 is generally rectilinear and longitudinal. It should be noted that the deformable box may however have transverse indentations or deformations favoring its accordion-like compression in the event of a frontal impact.
  • the projection 10 extends rearwards from the front end 6 of the longitudinal beam 2 over a length of between 1/4 and 1/3 of a length of said longitudinal beam 2 between said forward end 6 and the cockpit.
  • the projection 10 is curved and may have a radius of curvature which gradually decreases from a front end 11 to a rear end 12 of said projection.
  • Figure 2 illustrates the assembly of the deformable box 4 to the longitudinal beam.
  • the lateral outward offset of the side face 8 of the deformable box relative to the outer side face of the longitudinal beam at the rear of the projection is achieved by the addition of widening sections 20 and 30, this makes it possible to adapt an existing design.
  • the right part of Figure 2 is a sectional view of the left part of Figure 2 along a plane transverse to the deformable box 4.
  • the outer side face 8 of the deformable box 4 has a cross section with a longitudinal central rib 14.
  • the deformable box 4 comprises a main profile 16 and the widening profile 20 arranged laterally to the main profile 16 and forming the outer side face 8 of said deformable box 4.
  • the widening section 20 is made of DP steel, acronym for the English name "Dual Phase", it is a steel consisting of a martensitic (hard) phase dispersed in a ferritic (ductile) matrix, the DP steel is characterized by a resistance to fatigue and an energy absorption capacity which predisposes it to automobile body structural parts, the widening profile 20 has a thickness ranging from 1.2 mm to 1.8 mm.
  • the main profile 16 of the deformable box 4 has a rectangular cross section with a lower face 15 and an upper face 17, and the corresponding widening profile 20 has a cross section in U lying with two horizontal wings 18, 19 fixed to the lower 15 and upper 17 faces of said main section 16.
  • the means for fixing the two horizontal flanges 18, 19 of the widening profile 20 with the lower 15 and upper 17 faces of the main profile 16 are formed by welding.
  • the longitudinal beam 2 comprises a main profile 26 and the widening profile 30 arranged laterally to the main profile 26 and forming the outer side face 7 with projection 10 of the longitudinal beam 2.
  • the widening section 30 is made of DP steel, the acronym of the English name “Dual Phase”, having a thickness ranging from 1.5 mm to 2 mm.
  • the outer side face 7 of the longitudinal beam 2 at the level of the projection 10 also has a cross section with the longitudinal central rib 14.
  • the main profile 26 of the longitudinal beam 2 has a rectangular cross-section with a lower vertical junction rabbet 32 and an upper vertical junction rabbet 34
  • the corresponding widening profile 30 has a horizontal U-shaped cross-section with two vertical wings 29, 28 fixed to said upper 34 and lower 32 vertical junction rabbets.
  • the means for fixing the two vertical flanges 29, 28 belonging to the widening profile 30 with the upper vertical 34 and lower vertical 32 junction rabbets belonging to the longitudinal beam 2 are formed by welding.
  • the longitudinal beam 2 comprises at its front end 6 a rear fixing plate 36 and the deformable box 4 comprises at a rear end a front fixing plate 38 fixed to the rear fixing plate 36, the widening section 20 of the deformable box 4, if necessary, being directly fixed to said front fixing plate 38 and/or the widening profile 30 of the longitudinal beam 2, if necessary, being directly fixed to said rear fixing plate 36.
  • the rear fixing plate 36 as well as the front fixing plate 38 are made of steel with a thickness of 2 mm.
  • the means for fixing the widening profile 20 with the front junction plate 38 are formed by welding.
  • the means for fixing the widening profile 30 of the longitudinal beam 2 with the rear junction plate 36 are formed by welding.
  • the front junction plate 38 is screwed to the rear junction plate 36.
  • FIG. 3 illustrates a partial perspective view of the interior side of the widening section 20, 30 comprising an internal reinforcing partition 40 rigidly connected to an internal lateral surface 9 of said widening section 20, 30.
  • the internal reinforcing partition 40 is welded to the inner side surface 9.
  • the internal reinforcing partition 40 has a flat surface parallel to the rear junction plate 36 and/or to the front junction plate 38.
  • the overlap (R) between the stopper 1 (as represented in FIG. 1) and the deformable box according to the invention is considered satisfactory, which makes it possible to avoid a potential sliding phenomenon of the stopper along the deformable box.
  • the longitudinal beam and the deformation box of the present invention allow the motor vehicle to have favorable results during a front impact protocol at 25% recovery, and this thanks to the recovery (R) improved by the present invention which maximizes the absorption of the energy of the frontal impact by the deformable box and by the longitudinal beam.
  • the invention makes it possible to have a mass saving at the level of the vehicle which can reach 8 kg, and this thanks to the improvement of the efficiency of passage of effort at the level of the two longitudinal beams. Furthermore, a reduction in the overhang of the vehicle, which can reach 30 mm, constitutes another advantage of the invention.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

La présente invention concerne un véhicule automobile comprenant à chaque côté gauche et droit une poutre longitudinale (2) s'étendant vers l'avant depuis un habitacle dudit véhicule automobile, un caisson déformable (4) fixé à une extrémité avant (6) de la poutre longitudinale. Le véhicule automobile est remarquable en ce que à au moins un des côtés gauche et droit, le caisson déformable et la poutre longitudinale forment des faces latérales extérieures (7, 8) présentant un profil horizontal avec un ressaut (10) à une partie avant (6) de la poutre longitudinale de sorte à ce que ladite face latérale extérieure (8) du caisson déformable soit décalée latéralement vers l'extérieur d'au moins 100 mm par rapport à ladite face latérale extérieure (7) de la poutre longitudinale à l'arrière du ressaut.

Description

DESCRIPTION
TITRE : VÉHICULE AUTOMOBILE AVEC BRANCARDS RAPPROCHÉS ET COMPATIBLES CHOC FRONTAL À FAIBLE RECOUVREMENT
Domaine technique
La présente invention revendique la priorité de la demande française 2110783 déposée le 12 octobre 2021 dont le contenu (texte, dessins et revendications) est ici incorporé par référence.
La présente invention concerne le domaine des véhicules automobiles, plus particulièrement le domaine de la structure de véhicules automobiles.
Technique antérieure
Les structures dédiées aux véhicules automobiles à traction électrique connaissent un encombrement du groupe motopropulseur réduit selon la direction transversale, cette réduction est due au fait que la motorisation électrique est moins encombrante que la motorisation thermique. Concrètement, cela permet un rapprochement des poutres longitudinales, couramment désignées brancards, selon l’axe transversal et donc leur recentrage par rapport à la poutre transversale avant, ce qui permet également d’augmenter la section ou de la maintenir constante sur toute la longueur desdits poutres longitudinales, et donc, de permettre l’augmentation de leur niveau de tenue à l’effort. Un autre avantage au rapprochement des poutres longitudinales, c’est de pouvoir augmenter l’enveloppe de roue et donc de réduire le rayon de braquage, ce qui contribue à l’amélioration de l’agrément de conduite en milieu urbain.
Par ailleurs, la capacité d’un véhicule automobile à assurer la sécurité de ses occupants en cas de collision est évaluée par des tests de collision suivant différents protocoles. Parmi les différents protocoles de collision, on compte le protocole de choc frontal contre un mur rigide à 100% de recouvrement, communément appelé protocole de choc avant à fort recouvrement. En effet, le recentrage des poutres longitudinales par rapport à la poutre transversale avant favorise les résultats des tests de collision suivant les protocoles de choc avant à fort recouvrement.
Cependant, on compte également parmi les différents protocoles de collision, le protocole de choc frontal contre une barrière immobile à 25% de recouvrement, communément appelé protocole de choc avant à faible recouvrement, qui consiste à impacter un véhicule à une vitesse de 64 km/h contre une barrière immobile appelée butoir qui représente une largeur correspondant à 25% de la largeur du véhicule impacté. Lors du protocole de choc avant à faible recouvrement, le recentrage des poutres longitudinales par rapport à la poutre transversale avant ne permet pas auxdites poutres longitudinales de remplir leur rôle pour amortir la force de l’impact. Dans cette configuration, les poutres longitudinales ne sont plus positionnées en face de la barrière, faisant que la face latérale extérieure de la poutre longitudinale, au lieu de se comprimer pour absorber le choc de l’impact, glisse le long du butoir donnant ainsi des résultats très défavorables aux tests de collision suivant les protocoles de choc avant à faible recouvrement.
Le document de brevet publié FR 3 038 574 A1 propose une structure de véhicule comportant un élément de renfort en bordure du passage de roue avant de manière à s’étendre le long entre le brancard et le longeron, ledit renfort étant destiné à éviter la pénétration de la roue avant dans le plancher en cas de choc, en d’autres termes, l’objectif du renfort tel que divulgué dans le brevet FR 3 038 574 B1 est de faire éviter l’absorption de l’énergie du choc frontal par le plancher du véhicule, donc ledit renfort doit avoir une rigidité élevée pour faire dévier le véhicule dans la direction transversale en cas de choc frontal, ce qui ne permettra pas d’avoir un résultat favorable au protocole de choc frontal à 25% de recouvrement dans le cas où la structure concernée appartient à un véhicule automobile à traction électrique.
Le document de brevet publié FR 3 096 005 A1 divulgue un système d’absorption de choc de véhicule automobile destiné à remplacer les caissons de déformations et assurer une liaison directe entre la poutre avant de choc transversale et les brancards, ledit renfort tel que décrit dans le brevet FR 3 096 005 A1 n’étantt pas adapté à la structure d’un véhicule automobile à traction électrique ayant des poutres longitudinales rapprochées.
Exposé de l'invention
La présente 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 d’un véhicule automobile présentant un groupe motopropulseur de taille réduite, comme notamment un groupe motopropulseur électrique, aux protocoles de collision frontale, notamment le protocole de choc avant à faible recouvrement, et ce, de manière économique et sans ajout de poids significatif.
À cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile comprenant à chaque côté gauche et droit une poutre longitudinale s’étendant vers l’avant depuis un habitacle dudit véhicule automobile un caisson déformable fixé à une extrémité avant de la poutre longitudinale ; remarquable en ce que à au moins un des côtés gauche et droit, le caisson déformable et la poutre longitudinale forment des faces latérales extérieures présentant un profil horizontal avec un ressaut à une partie avant de la poutre longitudinale de sorte à ce que ladite face latérale extérieure du caisson déformable soit décalée latéralement vers l’extérieur d’au moins 100 mm par rapport à ladite face latérale extérieure de la poutre longitudinale à l’arrière du ressaut.
Selon un mode de réalisation, le profil horizontal de la face latérale extérieure du caisson déformable est rectiligne et longitudinal. Le caisson déformable peut toutefois présenter des empreintes transversales destinées à favoriser une compression en accordéon ou par « bottelage », en cas de choc frontal.
Selon un mode de réalisation, le ressaut s’étend vers l’arrière depuis l’extrémité avant de la poutre longitudinale sur une longueur comprise entre 1/4 et 1/3 d’une longueur de ladite poutre longitudinale entre ladite extrémité avant et l’habitacle.
Selon un mode de réalisation, le ressaut est courbé avec un rayon de courbure qui diminue progressivement depuis une extrémité avant jusqu’à une extrémité arrière dudit ressaut.
Selon un mode de réalisation, la face latérale extérieure du caisson déformable et/ou la face latérale extérieure de la poutre longitudinale au niveau du ressaut présente(nt) une section transversale avec une nervure centrale longitudinale. La nervure centrale longitudinale est avantageusement en saillie latéralement vers l’extérieur.
Selon un mode de réalisation, le caisson déformable comprend un profilé principal et un profilé élargisseur disposé latéralement au profilé principal et formant la face latérale extérieure dudit caisson déformable. Selon un mode de réalisation, le profilé principal du caisson déformable présente une section transversale rectangulaire avec une face supérieure et une face inférieure, et le profilé élargisseur correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes horizontales fixées aux faces supérieure et inférieure dudit profilé principal.
Selon un mode de réalisation, la poutre longitudinale comprend un profilé principal et un profilé élargisseur disposé latéralement au profilé principal et formant la face latérale extérieure à ressaut de ladite poutre longitudinale.
Selon un mode de réalisation, le profilé principal de la poutre longitudinale présente une section transversale rectangulaire avec une feuillure de jonction verticale supérieure et une feuillure de jonction verticale inférieure, et le profilé élargisseur correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes verticales fixées audites feuillures de jonction verticales supérieure et inférieure, respectivement.
Selon un mode de réalisation, la poutre longitudinale comprend à son extrémité avant une platine de fixation arrière et le caisson déformable comprend à une extrémité arrière une platine de fixation avant fixée à la platine de fixation arrière, le profilé élargisseur du caisson déformable, le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation avant et/ou le profilé élargisseur de la poutre longitudinale, le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation arrière.
Les mesures de l’invention sont intéressantes en ce qu’elles permettent de rapprocher les deux poutres longitudinales, couramment désignées brancards, notamment lorsque le véhicule comprend un groupe motopropulseur de taille réduite comme notamment un groupe motopropulseur électrique, tout en conservant une largeur effective, au niveau de la poutre transversale de pare-chocs avant, apte à reprendre des efforts de choc frontal à faible recouvrement. Le rapprochement des deux poutres longitudinales est avantageux notamment en ce qu’il augmente l’espace disponible pour les roues avant et, partant, diminue le rayon de braquage, et aussi confère plus de liberté dimensionnelle pour les sections des deux poutres longitudinales.
Le décalage latéral vers l’extérieur de la face latérale du caisson déformable par rapport à la face latérale extérieure de la poutre longitudinale à l’arrière du ressaut peut être intégré dans la conception de ladite poutre longitudinale et dudit caisson déformable, ou être réalisé par l’ajout de profilés élargisseurs tels que définis ci- avant. Cette deuxième solution présente l’avantage d’adapter une conception existante.
Brève description des dessins
[Fig 1] représente une vue d’au-dessus d’une structure de véhicule selon l’invention lors d’un protocole de choc avant à faible recouvrement ;
[Fig 2] représente l’assemblage du caisson déformable à la poutre longitudinale selon l’invention ;
[Fig 3] est une vue partielle en perspective du côté intérieur de l’assemblage du caisson déformable à la poutre longitudinale selon l’invention ;
Description détaillée
La figure 1 illustre une vue du haut d’une structure de véhicule automobile selon l’invention lors d’un protocole de choc avant à faible recouvrement contre un butoir 1 . Le véhicule automobile comprend à chaque côté gauche et droit une poutre longitudinale 2, couramment appelée brancard, s’étendant vers l’avant depuis un habitacle dudit véhicule automobile, un caisson déformable 4, couramment désigné par le terme anglais « crashbox » de par sa capacité à absorber les chocs avant subis par le véhicule. Le caisson déformable 4 est rigidement lié à une poutre transversale avant 3 et à une extrémité avant 6 de la poutre longitudinale 2.
À au moins un des côtés gauche et droit du véhicule automobile, la poutre longitudinale 2 et le caisson déformable 4 forment des faces latérales extérieures 7, 8 présentant un profil horizontal avec un ressaut 10 à une partie avant de la poutre longitudinale 2 de sorte à ce que ladite face latérale extérieure 8 du caisson déformable 4 soit décalée latéralement vers l’extérieur par rapport à ladite face latérale extérieure 7 de la poutre longitudinale à l’arrière du ressaut 10. Ce décalage est d’au moins 100 mm, avantageusement d’au moins 110 mm.
Le profil horizontal de la face latérale extérieure 7 à l’arrière du ressaut 10 suivant une direction longitudinale est généralement rectiligne.
Pour simplifier la figure 1 , le butoir 1 ainsi que les différents décalages ne sont représentés que sur un côté du véhicule, similairement, des éléments ne sont identifiés que d’un seul côté, notamment pour le ressaut 10, ce qui est détaillé pour un côté (gauche ou droit) du véhicule sur la figure 1 est valable pour l'autre côté par symétrie.
Le décalage (X) d’au moins 100 mm est mesuré à partir de la face latérale extérieure 7, à l’arrière du ressaut, jusqu’à la face latérale extérieure 8 du caisson déformable 4 suivant une direction transversale. Préférentiellement, la prise de la mesure du décalage (X) à l’arrière du ressaut 10 est réalisée à partir de la position longitudinale de l’axe 13 du train avant du véhicule automobile. À cet égard, le décalage (X) est compris dans un intervalle variant de 100 mm jusqu’à (X + a), (a) étant la distance entre la face extérieure 8 du caisson déformable 4 et une extrémité latérale 5 de la poutre transversale avant 3.
Selon un mode de réalisation, le profil horizontal de la face latérale extérieure 8 du caisson déformable 4 est généralement rectiligne et longitudinal. Il est à noter que le caisson déformable peut toutefois présenter des empreintes transversales ou déformations favorisant sa compression en accordéon en cas de choc frontal.
Selon un mode de réalisation, le ressaut 10 s’étend vers l’arrière depuis l’extrémité avant 6 de la poutre longitudinale 2 sur une longueur comprise entre 1/4 et 1/3 d’une longueur de ladite poutre longitudinale 2 entre ladite extrémité avant 6 et l’habitacle.
Le ressaut 10 est courbé et peut présenter un rayon de courbure qui diminue progressivement depuis une extrémité avant 11 jusqu’à une extrémité arrière 12 dudit ressaut.
La figure 2 illustre l’assemblage du caisson déformable 4 à la poutre longitudinale. Le décalage latéral vers l’extérieur de la face latérale 8 du caisson déformable par rapport à la face latérale extérieure de la poutre longitudinale à l’arrière du ressaut est réalisé par l’ajout de profilés élargisseurs 20 et 30, cela permet d’adapter une conception existante.
La partie droite de la figure 2 est une vue en coupe de la partie gauche de la figure 2 suivant un plan transversal au caisson déformable 4.
En référence à la partie droite de la figure 2, la face latérale extérieure 8 du caisson déformable 4 présente une section transversale avec une nervure centrale longitudinale 14. Le caisson déformable 4 comprend un profilé principal 16 et le profilé élargisseur 20 disposé latéralement au profilé principal 16 et formant la face latérale extérieure 8 dudit caisson déformable 4.
De préférence, le profilé élargisseur 20 est en acier DP, acronyme du nom anglais « Dual Phase », c’est un acier constitué d’une phase martensitique (dure) dispersée dans une matrice ferritique (ductile), l’acier DP est caractérisé par une tenue à la fatigue et une capacité d’absorption d’énergie qui le prédispose à des pièces de structure de carrosserie automobile, le profilé élargisseur 20 a une épaisseur allant de 1 ,2 mm à 1 ,8 mm.
Selon un mode de réalisation, le profilé principal 16 du caisson déformable 4 présente une section transversale rectangulaire avec une face inférieure 15 et une face supérieure 17, et le profilé élargisseur 20 correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes horizontales 18, 19 fixées aux faces inférieure 15 et supérieure 17 dudit profilé principal 16.
Préférentiellement, les moyens de fixation des deux ailes horizontales 18, 19 du profilé élargisseur 20 avec les faces inférieure 15 et supérieure 17 du profilé principal 16 sont formés par soudure.
En référence à la partie gauche de la figure 2, la poutre longitudinale 2 comprend un profilé principal 26 et le profilé élargisseur 30 disposé latéralement au profilé principal 26 et formant la face latérale extérieure 7 à ressaut 10 de la poutre longitudinale 2.
De préférence, le profilé élargisseur 30 est en acier DP, acronyme du nom anglais « Dual Phase », ayant une épaisseur allant de 1 ,5 mm à 2 mm.
La face latérale extérieure 7 de la poutre longitudinale 2 au niveau du ressaut 10 présente également une section transversale avec la nervure centrale longitudinale 14.
Selon un mode de réalisation, le profilé principal 26 de la poutre longitudinale 2 présente une section transversale rectangulaire avec une feuillure de jonction verticale inférieure 32 et une feuillure de jonction verticale supérieure 34, et le profilé élargisseur 30 correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes verticales 29, 28 fixées auxdites feuillures de jonction verticales supérieure 34 et inférieure 32. Préférentiellement, les moyens de fixation des deux ailes verticales 29, 28 appartenant au profilé élargisseur 30 avec les feuillures de jonction verticale supérieure 34 et verticale inférieure 32 appartenant à la poutre longitudinale 2, sont formés par soudure.
La poutre longitudinale 2 comprend à son extrémité avant 6 une platine de fixation arrière 36 et le caisson déformable 4 comprend à une extrémité arrière une platine de fixation avant 38 fixée à la platine de fixation arrière 36, le profilé élargisseur 20 du caisson déformable 4, le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation avant 38 et/ou le profilé élargisseur 30 de la poutre longitudinale 2, le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation arrière 36.
De préférence, la platine de fixation arrière 36 ainsi que la platine de fixation avant 38 sont en acier d’une épaisseur de 2 mm.
Préférentiellement, les moyens de fixation du profilé élargisseur 20 avec la platine de jonction avant 38, sont formés par soudure. Similairement, les moyens de fixation du profilé élargisseur 30 de la poutre longitudinale 2 avec la platine de jonction arrière 36, sont formés par soudure.
Avantageusement, la platine de jonction avant 38 est vissée à la platine de jonction arrière 36.
La figure 3 illustre une vue partielle en perspective du côté intérieur du profilé élargisseur 20, 30 comportant une cloison interne 40 de renforcement rigidement liée à une surface latérale intérieure 9 dudit profilé élargisseur 20, 30. De préférence, la cloison interne 40 de renforcement est soudée à la surface latérale intérieure 9.
Préférentiellement, la cloison interne 40 de renforcement comporte une surface plane et parallèle à la platine de jonction arrière 36 et/ou à la platine de jonction avant 38.
De façon avantageuse, le recouvrement (R) entre le butoir 1 (tel que représenté dans la figure 1 ) et le caisson déformable selon l’invention est considéré satisfaisant, ce qui permet d’éviter un potentiel phénomène de glissement du butoir le long du caisson déformable. La poutre longitudinale et le caisson de déformation de la présente invention permettent au véhicule automobile d’avoir des résultats favorables lors d’un protocole de choc avant à 25% de recouvrement, et cela grâce au recouvrement (R) amélioré par la présente invention qui permet de maximiser l’absorption de l’énergie du choc frontal par le caisson déformable et par la poutre longitudinale.
L’invention permet d’avoir un gain de masse au niveau du véhicule pouvant atteindre 8 kg, et cela grâce à l’amélioration du rendement de passage d’effort au niveau des deux poutres longitudinales. Par ailleurs, une réduction du porte-à-faux du véhicule pouvant atteindre les 30 mm, constitue un autre avantage de l’invention.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 .] Véhicule automobile comprenant, à chaque côté gauche et droit :
- une poutre longitudinale (2) s’étendant vers l’avant depuis un habitacle dudit véhicule automobile ;
- un caisson déformable (4) fixé à une extrémité avant (6) de la poutre longitudinale (2) ; caractérisé en ce que, à au moins un des côtés gauche et droit, la poutre longitudinale (2) et le caisson déformable (4) forment des faces latérales extérieures (7, 8) présentant un profil horizontal avec un ressaut (10) à une partie avant de la poutre longitudinale (2) de sorte à ce que ladite face latérale extérieure (8) du caisson déformable (4) soit décalée latéralement vers l’extérieur d’au moins 100 mm par rapport à ladite face latérale extérieure (7) de la poutre longitudinale à l’arrière du ressaut (10).
[Revendication 2.] Véhicule automobile selon la revendication 1 , dans lequel le profil horizontal de la face latérale extérieure (8) du caisson déformable (4) est rectiligne et longitudinal.
[Revendication 3.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 et 2, dans lequel le ressaut (10) s’étend vers l’arrière depuis l’extrémité de la partie avant (6) de la poutre longitudinale (2) sur une longueur comprise entre 1/4 et 1/3 d’une longueur de ladite poutre longitudinale (2) entre ladite extrémité avant (6) et l’habitacle.
[Revendication 4.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel le ressaut (10) est courbé avec un rayon de courbure qui diminue progressivement depuis une extrémité avant (11 ) jusqu’à une extrémité arrière (12) dudit ressaut.
[Revendication 5.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 4, dans lequel la face latérale extérieure (8) du caisson déformable (4) et/ou la face latérale extérieure (7) de la poutre longitudinale (2) au niveau du ressaut (10) présente(nt) une section transversale avec une nervure centrale longitudinale (14).
[Revendication 6.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 5, dans lequel le caisson déformable (4) comprend un profilé principal (16) et un profilé élargisseur (20) disposé latéralement au profilé principal (16) et formant la face latérale extérieure (8) dudit caisson déformable.
[Revendication 7.] Véhicule automobile selon la revendication 6, dans lequel le profilé principal (16) du caisson déformable (4) présente une section transversale rectangulaire avec une face inférieure (15) et une face supérieure (17), et le profilé élargisseur (20) correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes horizontales (18, 19) fixées aux faces inférieure (15) et supérieure (17) dudit profilé principal (16).
[Revendication 8.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 1 à 7, dans lequel la poutre longitudinale (2) comprend un profilé principal (26) et un profilé élargisseur (30) disposé latéralement au profilé principal (26) et formant la face latérale extérieure (7) à ressaut (10) de ladite poutre longitudinale (2).
[Revendication 9.] Véhicule automobile selon la revendication 8, dans lequel le profilé principal (26) de la poutre longitudinale (2) présente une section transversale rectangulaire avec une feuillure de jonction verticale inférieure (32) et une feuillure de jonction verticale supérieure (34), et le profilé élargisseur (30) correspondant présente une section transversale en U couché avec deux ailes verticales (29, 28) fixées auxdites feuillures de jonction verticales supérieure (34) et inférieure (32).
[Revendication 10.] Véhicule automobile selon l’une des revendications 6 à 9, dans lequel la poutre longitudinale (2) comprend à son extrémité avant (6) une platine de fixation arrière (36) et le caisson déformable (4) comprend à une extrémité arrière une platine de fixation avant (38) fixée à la platine de fixation arrière (36), le profilé élargisseur (20) du caisson déformable (4), le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation avant (38) et/ou le profilé élargisseur (30) de la poutre longitudinale (2), le cas échéant, étant directement fixé à ladite platine de fixation arrière (36).
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