Brevet FR2803813A1 — publié le 20010720

"Tablier avant de véhicule automobile" L'invention concerne un tablier avant de véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement un tablier avant qui sépare la partie avant du véhicule dans laquelle est agencée le groupe motopropulseur de l'habitacle du véhicule. Le tablier est une cloison d'orientation globalement verticale et transversale qui doit permettre d'assurer un confort et une sécurité maximum aux passagers du véhicule. Ainsi, le tablier réalise l'isolation phonique de l'habitacle. Des éléments amortisseurs, tels que des mousses, sont par exemple collés sur le tablier pour absorber une partie importante des vibrations du groupe motopropulseur et diminuer ainsi le niveau sonore et les vibrations dans l'habitacle. Une fonction importante du tablier avant est d'assurer la sécurité des passagers du véhicule, notamment lors d'un choc avant. Il doit notamment éviter qu'il y ait un contact direct entre la partie avant et l'habitacle du véhicule. En effet, l'intrusion de liquides tels que de l'eau ou de l'huile, ou d'organes du groupe motopropulseur à l'intérieur de l'habitacle, peut provoquer des blessures aux passagers. De plus, le tablier doit être étanche au feu afin d'éviter que d'éventuelles flammes provenant du compartiment moteur avant ne pénètrent dans l'habitacle. Afin de satisfaire à ces besoins, le tablier avant est constitué d'un élément principal dans lequel sont insérés des éléments tels qu'une bague qui permet à des câbles électriques de traverser le tablier avant, ou des pédales de commande du groupe motopropulseur, notamment une pédale d'accélération ou de freinage. L'énergie cinétique résultant d'un choc, notamment d'un choc avant du véhicule, doit être absorbée par la partie avant du véhicule pour limiter la déformation de l'habitacle et ainsi minimiser le risque de blessures des passagers. Cependant, les constructeurs d'automobiles ont tendance à réduire de plus en plus la distance entre le bouclier avant et l'habitacle, ce qui diminue la capacité d'absorption énergie cinétique de la partie avant de véhicule. Ainsi, une partie de l'énergie résultant du choc est transmise à des éléments du groupe motopropulseur qui entrent en contact avec le tablier avant et le déforment. Sa déformation provoque notamment la translation vers l'arrière des pédales de commande du groupe motopropuiseur, ce qui représente un risque important de blessures pour les membres inférieurs du conducteur du véhicule. Pour limiter le risque de blessures, les contraintes en matière de sécurité imposent que le déplacement vers l'arrière des pédales de commande ne dépasse pas une valeur détérminée. Or, cette distance est souvent insuffisante pour absorber la totalité de l'énergie cinétique lors d'un choc violent. Plusieurs solutions ont été proposées pour limiter le déplacement arrière des pédales de commande groupe motopropulseur. L'une d'entre elles consiste à augmenter l'épaisseur du tablier avant, ce qui provoque une augmentation du poids du véhicule ainsi qu'une augmentation du niveau sonore dans l'habitacle due à une répartition différente des masses qui modifie et augmente certains phénomènes vibratoires. Une autre solution consiste à réaliser un tablier avant comportant des surépaisseurs dans les zones à renforcer. Cependant, cette solution augmente fortement les coûts de production, pour une efficacité qui n'est pas optimale. Une troisième solution, conformément à la demande de brevet français FR-A-2.706.400, propose de réaliser dans le tablier avant une zone destinée à plier lors d'un choc avant, de façon que les pédales de commande du groupe motopropulseur qui sont montées sur un support, s'éloignent des membres inférieurs du conducteur. Cette solution nécessite des opérations supplémentaires lors de la fabrication du tablier pour provoquer un affaiblissement du matériau dans la zone destinée à plier. Ces opérations peuvent consister en la diminution de l'épaisseur de la tôle pour la réalisation de trous, ces opérations provoquent un surcoût important lors de la réalisation du tablier avant selon la troisième solution. Dans le but de remédier à ces inconvénients, l'invention propose un tablier avant de véhicule automobile, du type situé entre la partie avant dans laquelle est disposée le groupe motopropulseur, et l'habitacle du véhicule, du type qui est globalement perpendiculaire au plancher du véhicule et qui est traversé dans une zone de pédalier par au moins un levier d'une pédale de commande, caractérisé en ce que le tablier comporte un évidement obturé par un élément qui est rapporté et fixé à l'avant avec recouvrement des bords de l'élément rapporté et des bords de l'évidemment, de manière à définir une zone périphé rique d'appui et de fixation et qui constitue une zone d'absorption localisée des efforts, en vue de limiter la déformation du tablier autour de l'évidemment, lors d'un choc avant du véhicule au cours duquel un composant de la partie avant du véhicule transmet son énergie cinétique à l'élément rapporté. Selon d'autres caractéristiques de l'invention - les fixations de l'élément rapporté cassent avant toute rupture de l'élément rapporté et/ou du tablier, de manière à garantir l'étanchéité du tablier dans la région correspondante ; - l'élément rapporté est susceptible de se déformer avant la rupture des fixations pour absorber une partie de l'énergie cinétique transmise par le composant de la partie avant du véhicule ; - après la rupture des fixations de l'élément rapporté sur le tablier avant, et lorsque le composant de la partie avant du véhicule applique un effort vers l'arrière sur l'élément rapporté, la zone périphérique d'appui est réduite, suite à la déformation de l'élément rapporté et au glissement des bords de l'élément rapporté le long de la face avant des bords de l'évidemment ; - la fixation de l'élément rapporté et du tablier avant est réalisée par soudage ; - l'évidement et l'élément rapporté sont agencés à l'une des extrémités transversales du tablier avant du véhicule ; - le composant de la partie avant du véhicule qui vient en contact avec l'élément rapporté est un élément de tôlerie qui loge un dispositif amortisseur du véhicule ; - un élément de renfort est fixé sur le tablier à proximité de la zone pédalier ; - l'élément de renfort s'étend autour de la zone pédalier ; - l'élément de renfort comporte dans sa partie inférieure deux pattes sensiblement rectilignes qui s'étendent vers le plancher du véhicule sur lequel elles sont fixées. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une vue en perspective éclatée d'un tablier avant du véhicule et de certains composants qui s'y rattachent, ainsi que d'éléments adjacents de tôlerie qui logent un dispositif amortisseur du véhicule ; - la figure 2 représente une vue de détail du tablier avant du véhicule munis d'un élément rapporté selon l'invention ; - la figure 3 représente une vue en coupe longitudinale du tablier avant du véhicule selon le plan de coupe 3-3 de la figure 1 dans un état initial ; - la figure 3A représente à plus grande échelle un détail de la vue représentée à la figure 3 ; - la figure 4 représente une vue similaire à la figure 3 sur laquelle le tablier avant est dans son état final après avoir été soumis un choc longitudinal avant ; - la figure 4A représente à plus grande échelle un détail de la vue représentée à la figure 4 ; - la figure 5 représente une vue en coupe du tablier avant du véhicule selon un plan de coupe 5-5 de la figure 3, avant et après avoir été soumis à un choc. Dans la suite de la description une orientation, non limitative de l'invention, avant/arrière et gauche/droite est utilisée, conformément à l'orientation des axes X-X' et Y-Y' respectivement représentés sur la figure 1. La figure 1 représente en perspective un tablier avant 10 qui sépare la partie au compartiment avant dans laquelle est agencée un groupe motopropulseur et l'habitacle du véhicule. La structure du véhicule, non représentée, est constituée, notamment à l'avant, par des éléments de support qui ont, outre leur fonction de maintien des éléments tels que les organes du groupe motopropulseur, une fonction d'absorption de l'énergie cinétique produite par un choc. Le tablier avant 10 est situé globalement dans un plan verticale perpendiculaire à l'axe longitudinal X-X' et parallèle à l'axe transversale Y-Y' qui est aussi perpendiculaire au plancher 11 du véhicule sur lequel il est fixé. Le tablier avant 10 comporte une première découpe 12 de forme sensiblement rectangulaire, dont les bords définissent une zone pédalier 13, sur la face avant de laquelle est fixée une platine de pédalier 14. Un levier d'une pédale 16 de commande du véhicule, telle qu'une pédale de frein qui est représentée sur les figures 3 à 5, traverse de l'avant vers l'arrière la platine de pédalier 14, ainsi que la première découpe 12. Un élément, non représenté, permet de réaliser l'étanchéité entre le levier de la pédale 16 et la platine de pédalier 14. Le levier de la pédale 16 est relié à un dispositif de démultiplication d'efforts 17, représenté à la figure 5, aussi appelé maître-cylindre qui permet d'amplifier la force exercée par le pied de l'utilisateur sur la pédale 16 et de transmettre cet effort amplifié à un circuit tel qu'un circuit de freinage lorsque la pédale 16 est la pédale du frein du véhicule. Une deuxième découpe 18 de forme circulaire est réalisée entre l'extrémité gauche du tablier avant 10 et la première découpe 12. La deuxième découpe 18 reçoit une bague 19 qui est traversée par des torons de câbles électriques, non représentés, pour relier électriquement des organes situés de part et d'autre du tablier avant 10. Un dispositif amortisseur de suspension du véhicule est situé à l'avant du tablier 10, il est notamment constitué d'un ressort, non représenté, qui est logé dans un élément de tôlerie 20 appelé réhausse de coupelle d'amortisseur. Une coupelle 22 obture la partie supérieure de l'élément de tôlerie 20. Lors d'un choc, et notamment d'un choc avant du véhicule, les éléments de support de la structure de véhicule dissipent au moins une partie de l'énergie cinétique par compactage ce qui provoque un déplacement de l'ensemble des organes qui sont situés dans la partie avant du véhicule, vers l'arrière en direction de l'habitacle. Lorsque les éléments de support n'ont pas la capacité suffisante pour dissiper la totalité de l'énergie cinétique produite par le choc, certains éléments de la partie avant, tels que l'élément de tôlerie 20 et la coupelle 22, exercent des efforts vers l'arrière sur le tablier avant 10, ce qui provoque son déplacement vers l'arrière. Le tablier avant 10 se déforme et entraîne avec lui le levier de la pédale 16. Le déplacement vers l'arrière du levier de la pédale 16 est dangereux. En effet, l'espace qui existe entre le siège du conducteur et la pédale 16 de commande et dans lequel se situent les jambes du conducteur, se réduit. La poursuite de ce déplacement peut entraîner le coincement, puis la blessure aux jambes du conducteur de voir leur fracture. Selon l'invention, un évidement 30 est réalisé dans la partie gauche du tablier avant 10. Dans l'exemple de réalisation, l'évidement 30, représenté en détail sur la figure 2, se situe à l'extrémité gauche du tablier avant 10 de façon à définir un bord supérieur 32 et un bord latéral droit 34. Un élément rapporté 36 est fixé, par un procédé tel que le soudage par points, sur les faces avant des bords supérieur 32 et latéral 34. Le recouvrement entre les bords de l'élément rapporté 36 et les bords supérieur 32 et latéral 34 définissent une zone périphérique d'appui 38 représentée en grisé sur la figure 2 de largeur L1 qui peut être variable sur le pourtour de l'évidement 30. Le recouvrement est aussi illustré en détail à la figure 3A. L'élément de tôlerie 20 est en contact avec l'élément rapporté 36. Les figures 4 et 5 représentent, en traits forts, l'état final de différents éléments tels que le tablier avant 10, et l'élément rapporté 36, après un choc, notamment un choc avant, et en traits plus fins leur état initial avant le choc. Lors d'un choc avant, l'élément de tôlerie 20 et la coupelle 22 exercent un effort vers l'arrière sur l'élément rapporté 36 qui le transmet, par l'intermédiaire de la zone périphérique d'appui 38, au tablier avant 10. L'invention propose de calibrer la rupture des fixations, telles que des points de soudage 40 de l'élément rapporté 36 sur les bords supérieur 32 et latéral 34. Ainsi, lors d'un choc, ces fixations cassent lorsqu'elles sont soumises à une contrainte déterminée. La rupture des fixations se produit avant toute rupture ou déchirement de l'élément rapporté 36 ou du tablier avant 10. Ainsi, l'étanchéité entre la partie avant et l'habitacle du véhicule demeure assurée par le tablier avant 10 et l'élément rapporté 36. Ainsi, lorsque le tablier avant 10 s'est déplacé vers l'arrière d'une certaine distance qui, dans l'exemple présenté est inférieure à 100 mm, la contrainte dans les fixations est supérieure à la contrainte déterminée ce qui provoque la rupture les fixations. Les bords de l'élément rapporté 36 peuvent alors glisser sur les bords supérieur 32 et latéral 34. L'élément rapporté 36 constitue alors une zone localisée d'absorption des efforts, ce qui permet de limiter la déformation du tablier avant 10 autour de l'évidement 30. En effet, l'élément rapporté 36 étant libre en translation par rapport aux bords supérieur 32 et latéral 34, il se déforme vers l'intérieur de l'évidement 30 ans dissipant ainsi de l'énergie. Ses bords glissent le long de la face avant des bords 32 et 34 jusqu'à ce que toute l'énergie cinétique due au choc transmise à cette zone soit consommée. Le glissement provoque la diminution de la zone périphérique d'appui 38 dont la largeur est réduite à une valeur L2, inférieure à L1, conformément aux figures 4, 4A et 5. Après le choc, la zone périphérique 38 existe sur la totalité des bords 32 et 34 de l'évidemment 30 et permet ainsi de garantir l'étanchéité du tablier avant 10 dans la région correspondante, c'est à dire entre la partie avant et l'habitacle du véhicule. La déformation locale de l'élément rapporté 36 diminue la quantité d'énergie transmise au tablier avant 10. Le recul du tablier avant 10 est alors fortement réduit. En fin de choc, la pédale 16 de commande s'est déplacée d'une distance D1, dans l'exemple proposé inférieure à 100 mm, alors que certaines zones de l'élément rapporté 36 se sont déplacées d'une distance D2 supérieure à D1. L'invention permet donc de "canaliser" l'énergie cinétique produite par le choc dans une zone dans laquelle le déplacement vers l'arrière d'un élément présente des risques réduits de blessure pour le conducteur du véhicule. Avantageusement, l'élément rapporté 36 est constitué d'une tôle ayant une épaisseur différente et/ou d'un matériau différent de ceux du tablier avant 10 de façon à favoriser sa déformation par rapport au tablier avant 10. Selon une variante, un élément de renfort 42 est fixé sur le tablier avant 10 à proximité de la zone pédalier 13. Selon l'exemple proposé, l'élément de renfort 42 suit le contour de la première découpe 12 et comporte deux jambes inférieures qui s'étendent sensiblement horizontalement de façon à être fixées sur le plancher 11 du véhicule. L'élément de renfort 42 permet d'absorber une partie de l'énergie cinétique du choc, et ainsi de diminuer la déformation du tablier 10 à proximité de la zone pédalier. Le recul de la pédale 16 est alors limité ce qui réduit fortement les risques de blessure des membres inférieurs du conducteur. REVENDICATIONS 1. Tablier avant (10) de véhicule automobile, du type situé entre la partie avant dans laquelle est disposée le groupe motopropulseur, et l'habitacle du véhicule, du type qui est globalement perpendiculaire au plancher (11) du véhicule et qui est traversé dans une zone de pédalier (13) par au moins un levier d'une pédale (16) de commande, caractérisé en ce que le tablier (10) comporte un évidement (30) obturé par un élément (36) qui est rapporté et fixé à l'avant avec recouvrement des bords de l'élément rapporté et des bords (32, 34) de l'évidemment (30), de manière à définir une zone périphérique d'appui (38) et de fixation et qui constitue une zone d'absorption localisée des efforts, en vue de limiter la déformation du tablier (10) autour de l'évidemment (30), lors d'un choc avant du véhicule au cours duquel un composant de la partie avant du véhicule transmet son énergie cinétique à l'élément rapporté (36). 2. Tablier avant (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que les fixations de l'élément rapporté (36) cassent avant toute rupture de l'élément rapporté (36) et/ou du tablier (10), de manière à garantir l'étanchéité du tablier (10) dans la région correspondante. 3. Tablier (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément rapporté (36) est susceptible de se déformer avant la rupture des fixations pour absorber une partie de l'énergie cinétique transmise par le composant de la partie avant du véhicule. 4. Tablier (10) avant selon l'une des revendications 2 ou 3, caractérisé en ce qu'après la rupture des fixations de l'élément rapporté (36) sur le tablier avant (10), et lorsque le composant de la partie avant du véhicule applique un effort vers l'arrière sur l'élément rapporté (36), la zone périphérique d'appui (38) est réduite, suite à la déformation de l'élément rapporté (36) et au glissement des bords de l'élément rapporté (36) le long de la face avant des bords (32, 34) de l'évidemment (30). 5. Tablier avant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la fixation de l'élément rapporté (36) et du tablier avant (10) est réalisée par soudage. 6. Tablier avant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'évidement (30) et l'élément rapporté (36) sont agencés à l'une des extrémités transversales du tablier avant (10) du véhicule. 7. Tablier avant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le composant de la partie avant du véhicule qui vient en contact avec l'élément rapporté (36) est un élément de tôlerie (20, 22) qui loge un dispositif amortisseur du véhicule. 8. Tablier avant (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un élément de renfort (42) est fixé sur le tablier (10) à proximité de la zone pédalier (13). 9. Tablier avant (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de renfort (42) s'étend autour de la zone pédalier (13). 10. Tablier avant (10) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que l'élément de renfort (42) comporte dans sa partie inférieure deux pattes sensiblement rectilignes qui s'étendent vers le plancher (11) du véhicule sur lequel elles sont fixées.