Brevet FR2912371A1 — publié le 20080815

Dispositif de bloc avant de véhicule automobile La présente invention concerne un dispositif destiné à être disposé à l'avant d'un véhicule automobile, du type comprenant un cadre monobloc comportant une poutre supérieure et une poutre inférieure sensiblement ho- rizontales, et des jambages assurant une liaison rigide entre les deux pou- tres. En matière de protection passive en cas de choc frontal, la majorité des conceptions des blocs avant des véhicules actuels repose sur une voie d'effort principale nommée longeron ou brancard. Certains véhicules dispo- sent depuis peu de prolonges de berceau qui constituent une nouvelle voie d'effort inférieure. L'examen des collisions entre deux véhicules révèle bien souvent que ces voies d'effort ont du mal à interagir entre elles, du fait de surfaces d'appui soit inexistantes, soit insuffisantes ou encore pas assez rigides pour parvenir à transmettre les efforts à l'ensemble des éléments de structure. II en résulte une sous-exploitation des blocs avant par rapport au potentiel d'absorption disponible, certains organes restant non sollicités lors du choc. Le document FR-A-2 829 733 décrit un système visant à améliorer l'absorption d'énergie de la face avant du véhicule. Cependant, la déformation importante de tels systèmes lors du choc, liée à la fonction même d'absorption d'énergie, conduit quasi-systématiquement à une ruine partielle ou totale de ces systèmes, qui de-viennent alors complètement inopérants pour transmettre les efforts au reste de la structure. L'invention a pour but de proposer un dispositif permettant de transmettre les efforts à l'ensemble des éléments de structure sans déformation excessive ni rupture et d'améliorer ainsi le comportement en cas de choc véhicule/véhicule. A cet effet, l'invention a pour objet un dispositif destiné à être disposé à l'avant d'un véhicule automobile, du type précité, caractérisé en ce qu'au moins une poutre et/ou au moins un jambage présente une section transversale ouverte sur au moins une partie de sa longueur. Le dispositif selon l'invention peut comporter une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - lorsque le cadre est monté sur le véhicule, l'ouverture de ladite section transversale ouverte est dirigée vers l'arrière ; - ladite section transversale ouverte est sensiblement en U, en V ou en W; le cadre monobloc est réalisé en acier embouti ; - il comprend au moins une barre de renfort adaptée pour coopérer avec au moins une partie de la longueur de ladite poutre et/ou dudit jam- bage afin de rigidifier le cadre ; - ladite barre de renfort est emboîtée dans la section transversale ou-verte de ladite poutre ou dudit jambage ; - ladite barre de renfort présente une section transversale ouverte dans le même sens que celle de ladite poutre ou dudit jambage ; - ladite barre de renfort présente une section transversale ouverte dans le sens opposé à celle de ladite poutre ou dudit jambage ; et - ladite barre de renfort est réalisée en acier embouti et fixée à ladite poutre ou audit jambage par des points de soudure et/ou des cordons de soudure. L'invention a également pour objet un véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif tel que décrit précédemment, fixé à l'extrémité avant d'éléments de structure longitudinaux du véhicule. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donné uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux des- sins annexés, sur lesquels : - la Figure 1 est une vue simplifiée en perspective d'un bloc avant de véhicule automobile équipé d'un dispositif selon l'invention ; - la Figure 2 est une vue en perspective de l'avant du dispositif de la Figure 1 ; - la Figure 3 est une vue en perspective de l'arrière du dispositif de la Figure 1 ; et - la Figure 4 est une vue en coupe verticale transversale suivant le plan IV de la Figure 3. Afin de simplifier la description qui va suivre, les Figures ont été orientées suivant le système d'axes X, Y, Z définissant l'orientation usuelle d'un véhicule automobile, et dans lequel : - l'axe X est l'axe longitudinal du véhicule, orienté d'arrière en avant ; - l'axe Y est l'axe transversal orienté de droite à gauche ; et - l'axe Z est l'axe vertical orienté du bas vers le haut. Les termes de position et d'orientation qui sont utilisés par la suite s'entendent par rapport à ce système d'axes. La Figure 1 représente, de façon simplifiée, un bloc avant 10 de véhicule automobile. Le bloc avant 10 comprend une voie d'effort principale, ou voie haute, constituée par deux longerons 12, et une voie d'effort inférieure, ou voie basse, constituée par deux prolonges 14 du berceau moteur. Le bloc avant 10 comprend en outre divers éléments fonctionnels, dont un groupe moto-ventilateur, non représentés. Le bloc avant 10 comprend également quatre absorbeurs réparabilité 18 et un dispositif avant 20 très rigide qui est implanté à l'arrière du pare-chocs avant (non représenté) du véhicule. En référence à la Figure 2, le dispositif 20 comprend un cadre mono- bloc 22 comportant une poutre supérieure 24, une poutre inférieure 26, les deux poutres 24 et 26 étant sensiblement horizontales, et deux jambages 28 sensiblement verticaux qui assurent une liaison rigide entre les deux poutres 24 et 26. Les absorbeurs 18 sont disposés aux intersections des poutres 24, 26 et des jambages 28. Les deux poutres 24, 26 ont une forme générale sensiblement identique. Cependant, la poutre supérieure 24 possède une épaisseur e24 relativement plus importante que l'épaisseur e26 de la poutre inférieure 26. Les deux poutres 24, 26 sont munies de nervures longitudinales de rigidification 30, au nombre de deux pour la poutre supérieure 24 et d'une pour la poutre inférieure 26, disposées sur leur partie centrale respective, entre les absorbeurs 18. Comme on le voit mieux sur la Figure 3, les deux poutres 24, 26 et les deux jambages 28 présentent chacun une section transversale ouverte sur toute leur longueur respective L24, L26, L26. Lorsque le cadre 22 est monté sur le véhicule, l'ouverture de chaque section transversale ouverte est dirigée vers l'arrière. La section transversale ouverte des deux jambages 28 est sensible-ment en U et celles des deux poutres 24, 26, du fait de la présence des nervures 30, sont sensiblement en W. Le cadre monobloc 22 est réalisé en acier embouti. Dans le but de rigidifier davantage le cadre 22, le dispositif 20 comprend une barre de renfort supérieure 32 et une barre de renfort inférieure 34 adaptées pour coopérer respectivement avec les poutres supérieure 24 et inférieure 26. Les barres de renfort supérieure 32 et inférieure 34 s'emboîtent dans la section transversale ouverte des poutres respectivement supérieure 24 et inférieure 26 (Figure 4). Les deux barres de renfort 32, 34 présentent chacune une section transversale ouverte sensiblement en W sur toute leur longueur respective L32, L34. L'ouverture de la section de la barre de renfort supérieure 32 est dirigée dans le même sens que celle de la poutre supérieure 24, c'est-à-dire vers l'arrière. L'ouverture de la section de la barre de renfort inférieure 34 est dirigée dans le sens opposé à celle de la poutre inférieure 26, c'est-à-dire vers l'avant. Une variante de réalisation consiste à disposer l'ouverture de la section de la barre de renfort inférieure 34 dans le même sens que celle de la poutre inférieure 26 afin d'augmenter la rigidité de l'ensemble ainsi constitué. Il est aussi possible de modifier la rigidité de l'ensemble composé par la barre de renfort supérieure 32 et la poutre supérieure 24 en disposant en opposition de sens les ouvertures des sections de ces deux pièces. Les deux barres de renfort 32, 34 sont réalisées en acier embouti et fixées aux poutres respectives 24, 26 par des points de soudure et/ou des cordons de soudure. En variante, les différents éléments sont assemblés par vissage. Plus, les barres de renfort 32, 34 ont une longueur importante, meilleure sera l'interaction avec un obstacle. De préférence, les longueurs L32, L34 des barres de renfort 32, 34 sont supérieures à 70% des longueurs L24, L26 des poutres 24, 26. En fonction de la rigidité recherchée, des matériaux plus ou moins raides peuvent être utilisés pour la réalisation du cadre 22 et des barres de renfort 32, 34, tels que de l'aluminium ou encore de l'acier à haute limite élastique. La conception du dispositif 20 dépend ainsi de la rigidité recherchée mais aussi des contraintes liées à l'environnement du véhicule telles que les entrées d'air, le style du pare-chocs avant ou encore l'implantation de projecteurs anti-brouillard. La réalisation du cadre monobloc 22 par emboutissage d'une seule et même pièce permet, avec un procédé de fabrication simple, d'obtenir un dispositif 20 très robuste, qui répartit efficacement les efforts d'un choc sur les absorbeurs 18 ainsi que sur les voies d'effort 12 et 14. L'ajout des barres de renfort 32, 34 à l'arrière du cadre 22 permet d'obtenir une rigidité accrue et donc de limiter les déformations et par conséquent les risques de ruine ou de rupture. En outre, les barres de renfort 32, 34, ou certaines d'entre elles, peu- vent être retirées, de sorte qu'il est possible de moduler le dispositif 20 au gré de chaque type de véhicule. En effet, l'invention laisse libre le choix de placer ou non les barres de renfort 32, 34, et ce choix peut bien entendu être motivé par les différents cas qui se présentent pour s'adapter au type de véhicule ou encore au type de motorisation. Le dispositif selon l'invention permet donc de créer une interface rigide modulaire qui, lors d'un choc frontal, permet de capter les efforts issus du choc et de les redistribuer à l'ensemble des éléments de structure de manière optimale. Dans le mode de réalisation de la présente invention, les poutres 24 et 26 sont situées à la même altitude que les absorbeurs réparabilité 18 si-5 tués derrière, mais il est possible de les décaler. Le nombre et la position des jambages 28 peut également varier. Ainsi, il est possible, par exemple, d'ajouter un jambage en partie centrale, des poutres 24, 26, comme l'indique le jambage 28A représenté en trait mixte sur les Figures 2 et 3. 10 En variante également, les jambages 28 peuvent être inclinés dans le sens transversal et/ou dans le sens longitudinal, et les poutres 24, 26 être décalées également dans le sens longitudinal. Dans une autre variante, l'emboîtement des barres de renfort 32, 34 sur les poutres 24, 26 est réalisé de manière identique, c'est-à-dire dans le 15 même sens pour les deux barres de renfort 32, 34. En variante également, des barres de renfort peuvent être prévues pour s'emboîter sur les jambages 28 de la même façon que pour les poutres 24, 26. REVENDICATIONS 1. Dispositif (20) destiné à être disposé à l'avant d'un véhicule auto-mobile, du type comprenant un cadre monobloc (22) comportant une poutre supérieure (24) et une poutre inférieure (26) sensiblement horizontales, et des jambages (28) assurant une liaison rigide entre les deux poutres (24, 26), caractérisé en ce qu'au moins une poutre (24, 26) et/ou au moins un jambage (28) présente une section transversale ouverte sur au moins une partie de sa longueur (L24, L26, L28). 2. Dispositif (20) selon la revendication 1, caractérisé en ce que, lors-que le cadre (22) est monté sur le véhicule, l'ouverture de ladite section transversale ouverte est dirigée vers l'arrière. 3. Dispositif (20) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ladite section transversale ouverte est sensiblement en U, en V ou en W. 4. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, ca-ractérisé en ce que le cadre monobloc (22) est réalisé en acier embouti. 5. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une barre de renfort (32, 34) adaptée pour coopérer avec au moins une partie de la longueur (L24, L26, L28) de ladite poutre (24, 26) etlou dudit jambage (28) afin de rigidifier le cadre (22). 6. Dispositif (20) selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite barre de renfort (32, 34) est emboîtée dans la section transversale ouverte de ladite poutre (24, 26) ou dudit jambage (28). 7. Dispositif (20) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite barre de renfort (32) présente une section transversale ouverte dans le même sens que celle de ladite poutre (24) ou dudit jambage (28). 8. Dispositif (20) selon la revendication 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite barre de renfort (34) présente une section transversale ouverte dans le sens opposé à celle de ladite poutre (26) ou dudit jambage (28). 9. Dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que ladite barre de renfort (32, 34) est réalisée en acier embouti et fixée à ladite poutre (24, 26) ou audit jambage (28) par des points de soudure et/ou des cordons de soudure. 10. Véhicule automobile, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif (20) selon l'une quelconque des revendications précédentes, fixé â l'extrémité avant d'éléments de structure longitudinaux du véhicule.