Brevet FR2654689A1 — publié le 19910524

La présente invention est relative aux structures qui, dans les véhicules, notamment dans les véhicules automobiles, sont destinées à absorber de l'énergie en cas de choc. Elle concerne plus particulièrement un véhicule du type comprenant un habitacle formant une cellule rigide et, en avant et/ou en arrière de celle-ci, une structure relativement plus déformable qui comprend de chaque côté un sabot d'absorption d'énergie, la roue correspondante étant disposée entre ce sabot et un longeron latéral de l'habi- tacle. L'invention sera décrite ci-après en relation avec une structure avant de véhicule, mais on comprendra qu'elle peut s'appliquer également à une structure arrière de véhicule. En cas de choc avant, l'absorption de l'énergie du choc, par déformation d'éléments de structure, doit commencer dès les premiers instants du choc, de façon à limiter les déformations et les crêtes de décélération. Par ailleurs, dans le cas d'un choc frontal dans un mur à 30 , représentatif d'un choc de face décalé, la zone heurtée la première est celle située devant la roue. Or, dans la plupart des véhicules automobiles, compte tenu des longueurs de porte à faux avant, il existe un espace libre important entre le corps du pare-chocs et la roue elle-même, si bien que cette zone n'oppose qu'une résistance très faible à l'écrasement jusqu'au moment où la roue elle-même entre en contact avec le mur. On sait que la roue constitue une structure très rigide pour transmettre des efforts, et que par conséquent, si on dispose en avant de cette roue un élément déformable, la roue peut servir d'entretoise pour transmettre les efforts d'écrasement d'abord par ses liaisons fonctionnelles (triangle inférieur), ensuite par appui sur les longerons latéraux de l'habi- tacle. C'est pourquoi le brevet FR-2 118 286 propose un véhicule du type indiqué plus haut, dans lequel les sabots sont portés par une traverse rigide, notamment par le pare-chocs. La difficulté, dans cette solution connue, est de supporter valablement les sabots, et de les guider efficacement durant le choc, d'autant que, en fonction du porte à faux du véhicule, leur longueur peut être relativement importante, et qu'ils présentent donc une certaine instabilité. Par ailleurs, le pare-chocs est un elément d'aspect, de structure plus proche du profilé, sur lequel il est peu facile de greffer un volume important et de caractéristiques techniques différentes (déformabilité, absorption d'énergie) ; de plus, ce pare-chocs est généralement situé plus haut que l'axe de roue à hauteur duquel doit être positionné le sabot. L'invention a pour but de résoudre cette difficulté. A cet effet, elle a pour objet un véhicule du type précité, caractérisé en ce que le sabot forme l'extrémité d'une membrure qui s' étend autour de la roue jusqu'à un montant de l'habitacle relié à l'extrémité avant du longeron latéral. De préférence, ladite structure relativement plus déformable comprend un caisson secondaire d'absorption de l'énergie qui s'étend transversalement de chaque sabot jusqu'à un élément rigide solidaire de l'habitacle. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins schémati ques annexés, sur lesquels - la Fig. 1 représente en coupe longitudinale suivant la ligne I-I de la Fig. 2, la partie avant d'un véhicule automobile conforme à l'invention, la coupe étant prise à peu près dans le plan vertical médian de la roue avant gauche - la Fig. 2 est une vue en coupe horizontale prise suivant la ligne II-II de la Fig. 1, cette coupe étant prise à peu près au niveau de l'axe de la roue et - les Fig. 3 et 4 sont des coupes longitudinales prises respectivement suivant les lignes III-III et IV-IV de la Fig. 2. Le véhicule dont la partie avant est représentée schématiquement aux dessins, comprend un habitacle 1 et une structure avant 2. L'habitacle forme une cellule rigide définie notamment par deux longerons latéraux 3 et deux montants ou pieds latéraux 4. La base de chaque montant est fixée sur la face supérieure de l'extrémité avant d'un longeron 3, laquelle se trouve en regard de la roue 5 correspondante, à peu près au niveau de l'axe 6 de celle-ci. Le soubassement de l'habitacle comprend également des longerons intermédiaires 7 situés dans le plan de coupe de la Fig. 4, et se prolongeant dans la structure 2 par des brancards 8 qui s'élèvent jusqu'au niveau de la partie supérieure de la roue puis, à partir du plan vertical axial P de celle-ci, s'étendent à peu près horizontalement jusqu'à une plaque transversale 10 à peu près verticale de la structure avant 2, cette plaque 10 étant fixée sur les brancards 8. Chaque brancard 8 se trouve à l'intérieur par rapport à la roue, à une petite distance transversale de celle-ci. La plaque 10 sert de support à des organes tels que des projecteurs 10A (Fig. 2 et 3). Le soubassement de l'habitacle comporte encore des longerons intérieurs 11 bordant un tunnel de plancher. En tant qu'éléments rigides, la structure avant 2 comprend, outre les brancards 8, un châssis auxiliaire ou berceau 14 qui comprend une traverse arrière 12 reliant les longerons 7 et 11, et deux bras 13 à peu près longitudinaux, légèrement divergents vers l'avant et dont l'extrémité avant est adjacente à la plaque 10. Chaque bras 13 est à peu près horizontal et situé dans le plan des longerons 7 et 11, lequel se trouve un peu au-dessous de celui qui contient les longerons latéraux 3. La structure avant 2 comprend de plus une structure d'absorption d'énergie destinée à se déformer en cas de choc, notamment de choc avant en biais. Cette structure comprend de chaque côté un sabot 15 qui constitue l'extrémité avant d'une membrure longitudinale en caisson 16. Cette dernière présente, de profil (Fig. 1), la forme d'une arche qui, à partir de l'extrémité arrière du sabot, s'élève puis s'incurve suivant à peu près un quart de cercle 17 autour de la roue et à une petite distance de celle-ci, puis se termine par une partie horizontale 18 reliée au montant 4 correspondant. La membrure 16 est formée d'un profilé 19 (Fig. 2) ouvert vers l'intérieur et fermé par une plaque longitudinale verticale 20 qui s'étend de la plaque 10 à l'habitacle dans le plan médian de la roue et présente une large échancrure 20A pour cette dernière. La plaque 20 est indiquée par des pointillés à la Fig. 1 pour plus de clarté. Les éléments 19 et 20 sont fixés à la plaque 10. La structure d'absorption d'énergie comporte également, de chaque côté, un caisson secondaire transversal 21 qui relie le sabot 15 aux éléments rigides 8 et 13 de la structure avant 2. Ce caisson est délimité (a) A l'avant par la plaque 10. (b) Vers le haut par un prolongement horizontal 22 d'une tôle de passage de roue 23 (Fig. 3) fixé à l'avant à la plaque 10. La tôle 23 s'incurve suivant à peu près un quart de cércle autour de la roue, est reliée à l'habitacle à son extrémité arrière et comporte, à peu près dans le plan P, une cheminée 24 permettant le montage d'une jambe télescopique de suspension type Mac Pherson (non représentée). Vue en plan, la tôle 23 s'étend transversalement de la plaque 20 au brancard 8, et elle est associée à une plaque verticale 25, indiquée en pointillés à la Fig. 3, qui lui est accolée et est fixée sur elle ainsi que sur le brancard adjacent. (c) A l'arrière et vers le bas, par une tôle rapportée 26 (Fig. 2 et 3) fixée aux plaques 10 et 20 et à la tôle de passage de roue 23. Cette tôle 26, après décrochement vers le haut de sa partie inférieure, se prolonge vers l'intérieur jusqu'entre les extrémités avant du brancard 8 et du berceau 13, au contact de ceux-ci, et est fixée au berceau, comme représenté à la Fig. 4 en 26A. Les membrures 16 et leurs sabots 15 ainsi que les caissons 21 peuvent, si désiré, comporter des renforts tels qu'une cloison longitudinale 27 (Fig. 2) et/ou être emplis d'une matière de renforcement telle qu'une mousse rigide de matière plastique, comme représenté par des pointillés sur les dessins. En cas de choc avant de biais, le sabot 15 correspondant se déforme et est guidé par la déformation de la membrure 16 et du caisson 21 jusque contre la roue 5, laquelle vient ensuite au contact de l'extrémité avant du longeron latéral 3. On peut avantageusement prévoir un caisson transversal de renforcement 28 (Fiy. 2 et 3) s'étendant horizontalement de l'extrémité avant du longeron 3 à celle du longeron 11 adjacent. En variante, l'invention s'applique à d'autres configurations des éléments rigides de la structure avant du véhicule, notamment au cas d'un berceau court s'étendant seulement, à partir de la traverse 12, à peu près jusqu'à l'axe des roues, ou à celui d'un berceau non rapporté mais intégré (soudé) à la structure principale du véhicule. REVENDICATIONS 1. Véhicule, du type comprenant un habitacle formant une cellule rigide et, en avant et/ou en arrière de celle-ci, une structure (2) relativement plus déformable qui comprend de chaque côté un sabot (15) d'absorption d énergie, la roue correspondante (5) étant disposée entre ce sabot et un longeron latéral (3) de l'habitacle, caractérisé en ce que le sabot (15) forme l'extrémité d'une membrure (16) qui s'étend autour de la roue jusqu a un montant (4) de l'habitacle relié à l'extrémité avant du longeron latéral (3). 2. Véhicule suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la membrure (16) possède une structure en caisson. 3. Véhicule suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ladite structure relativement plus déformable comprend un caisson secondaire d'absorption d'énergie (21) qui s'étend transversalement de chaque sabot (15) jusqu a un élément rigide (8, 13) solidaire de l'habitacle. 4. Véhicule suivant la revendication 3, caractérisé en ce que l'extrémité intérieure du caisson secondaire (21) est fixée à un châssis auxiliaire (14) du véhicule. 5. Véhicule suivant l'une des revendications 3 et 4, caractérisé en ce que le caisson secondaire (21) est délimité supérieurement par un prolongagement à peu près horizontal (22) d'une tôle de passage de roue (23) reliée audit élément rigide (8). 6. Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que ledit élément rigide (8, 13) comprend un élément longitudinal (8) qui prolonge à côté de la roue (5) un élément -longitudinal rigide (7) de l'habitacle (1). 7. Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le sabot (15) et éventuellement le caisson secondaire (21) sont délimités, vers l'extrémité correspondante du véhicule, par une plaque transversale à peu près verticale (10). 8. Véhicule suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la membrure (16), et éventuellement le caisson secondaire (21), contiennent des éléments de renforcement et/outun remplissage en mousse de matière plastique ou analogue.