Brevet FR2012025A1 — publié le 19700313

La présente invention se propose de fournir un châssis de véhicule destiné à assurer l'aplatissement progressif de la caisse du véhicule au cours d'une collision sans subir l'effort élevé du contact initial, la structure pour assurer une telle 5 réaction étant munie d'éléments de châssis qui ont été soumis à des efforts préalables ou pré-contraints. Compte tenu de la demande accrue pour assurer la sécurité des véhicules automobiles, la présente Invention a été conçue pour protéger les passagers du véhicule du choc initial de l'im-10 pact. Jusqu'à présent, il avait été de pratique générale de concevoir une structure spéciale, telle que des encoches en forme de "V", des trous et des cannelures dans un élément de structure, afin d'assurer l'aplatissement progressif d'un véhicule lors d'une collision. 15 La présente invention se propose de fournir un procédé et des moyens de construction de structures automobiles soit comme composants, soit comme ensembles destinés à assurer et à maintenir des caractéristiques prédéterminées à la collision. L'invention a principalement pour objet le sous-châssis 20 séparé d'une caisse classique d'automobile ou les longerons latéraux avant d'une caisse monocoque de véhicule. Les essais antérieurs ont visé à fournir un avant de véhicule progressivement aplatlssable à l'aide de structures spécialement conçues pour la collision dans une construction préférée. Un autre but de 25 l'invention est de transformer une structure classique de châssis en une structure présentant des caractéristiques progressives d'aplatissement. Sur les dessins annexés : ? la figure 1 est une vue en plan, avec des parties arrachées JO de l'extrémité avant d'un sous-châssis séparé typique pour une caisse de véhicule, présentant un prolongement de support de pare-choc à l'état non précontraint et l'autre prolongement de support de pare-choc à l'état ayant été précontraint ou terminé. la figure 2 est une vue en plan, avec des parties arrachées 55 de l'extrémité avant d'une caisse monocoque montrant un longeron à l'état non pré-contraint , et l'autre longeron à l'état précontraint . la figure 5 est une courbe typique d'effort-déformat!on de l'extrémité avant dîune automobile conçue en vue d'une collision; 69 18426 2 2012025 la figure 4 est une courbe analogue pour l'extrémité avant d'une automobile comportant les éléments pré-contraints de l'invention; En se référant aux dessins, on peut voir sur la figure 1i 5 un châssis 10 de véhicule destiné à supporter la caisse d'une automobile d'un véhicule du type à sous-châssis séparé, présentant vin prolongement latéral 12 de pare-choc avant à l'état non pré-contraint et l'autre prolongement 14 de pare-choc avant à l'état pré-contraint. Sur la figure 2, la structure d'extrémité 10 avant 16 d'un véhicule monocoque est représentée avec un longeron. 18 à l'état non pré-contraint et l'autre longeron 20 à l'état pré-contraint. On a constaté que dans une extrémité avant typique pour une automobile conçue en vue d'une collision, la courbe effort-dé-15 formation se présente comme montré à la figure 3. En se reportant à cette figure, à mesure que l'effort ou force par unité de surface augmente, la déformation ou variation par unité de longueur reste faible jusqu'à ce que le métal atteigne le point maximum de limite élastique 22. A partir du point 22 le métal 20 commence à céder jusqu'à ce que le point minimum 24 de limite élastique soit atteint, et la poursuite de l'application d'une force constante est absorbée par l'élasticité du métal le long d'une courbe sensiblement constante, lorsque l'avant du véhicule se froisse. Le but de l'invention est de supprimer l'effort ini-25 tial élevé nécessaire pour amorcer l'aplatissement réglé de la structure avant de la caisse d'une automobile de façon que la courbe d'effort-déformation commence au point A. On a trouvé que des éléments et des ensembles d'automobiles pouvaient être pré-contraints dans des conditions réglées jus-30 qu'à ce que l'application d'un effort à l'automobile fournisse une courbe telle que celle de la figure 4, où la courbe d'effort-déformation commence au point A. Pour obtenir les caractéristiques désirées de la figure 4, le sous-châssis de la figure 1 ou les longerons avant d'une 355 caisse monocoque (figure 2) sont fabriqués initialement à une longueur supérieure à celle nécessaire pour l'ensemble final. Ainsi, le châssis est maintenu dans des montures et appareils qui soumettent les éléments à une pré-contrainte dans, une direction préférée, en supprimant ainsi la partie 22 à effort élevé de la 69 18426 3 2012025 courbe de la figure 3 et en produisant vin élément présentant la longueur appropriée. En refoulant initialement l'élément ou 1;ensemble dans la direction dans laquelle la forqe de collision attendue sera ap-5 pliquée, l'élément ou ensemble ainsi refoulé peut être utilisé dans une caisse d'automobile sans provoquer des effets nuisibles de structure de la caisse d'automobile. Cependant lorsque ces éléments ou ensembles ayant été ainsi pré-contraints subissent des forces résultant d'une collision, la structure s'aplatit sous 10 vin effort constant afin de fournir les caractéristiques désirées de collision de la courbé de la figure 4. On peut donc voir en examinant les figures 3 et 4 que la structure ayant été ainsi pré-contrainte a supprimé l'effort élevé nécessaire dans les éléments n'ayant pas été soumis à de 15 telles précontraintes de façon à assurer l'aplatissement de la structure de la caisse sans subir d'effort au choc initiai élevé. Le procédé peut être appliqué à.des éléments individuels ainsi qu'à un sous-châssis assemblé. Il va de soi que la présente invention n'a été représentée 20 et décrite qu'à titre indicatif et nullement limitatif et qu'on pourra y apporter toutes modifications utiles sans sortir de son cadre. 69 18426 4 2012025 REVENDICATIONS 1 - Caisse d'automobile présentant une résistance réglée de choc de collision, caractérisée en ce qu'elle comprend une structure de châssis s'étendant à partir du compartiment à voyageurs, 5 cette structure ayant été' soumise à des efforts préalables de compression ou pré-contrainte au-delà de sa limite élastique dans une direction préférée de déformation pour fournir dans l'ensemble final une structure de châssis raccourcie présentant une caractéristique effort-déformation sensiblement uniforme lorsqu'elle 10 est aplatie dans ladite direction préférée. 2 - Caisse selon la revendication 1, caractérisée en ce que la structure du châssis ayant été pré-contrainte présente une limite élastique dans la direction préférée de déformation sensiblement inférieure à celle de la structure du châssis ou de caisse 15 n'ayant pas été pré-contrainte. 3 - Caisse selon la revendication 2, caractérisée en ce que la valeur de la limite élastique de la structure de châssis dans - des directions perpendiculaires à la direction préférée de déformation reste sensiblement inchangée par la pré-contrainte exercée 20 sur le châssis » 4 - Procédé pour réduire l'effort drimpact initial de caisses d'automobiles pendant une collision caractérisé en ce qu'on four-, nit une structure de châssis d'automobile ayant une longueur supérieure à celle de l'ensemble final désiré, on place ladite 25 structure sous des efforts de compression supérieurs à la limite élastique, on raccourcit le châssis dans une direction préférée de déformation pour fournir une structure pré-contrainte ayant une limite élastique sensiblement uniforme dans la direction préférée . 30 5 - Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à placer la structure de châssis dans un montage de support avant' de raccourcir le châssis par des efforts de com-pression, puis à enlever le châssis pré-contraint du montage. 6 - Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu5on 35 ne place sous des efforts de compression supérieurs à la limite élastique que la part je de la structure de châssis qui s'étend vers l'extérieur à partir du compartiment à passagers. BAD ORIGINAL