Brevet FR2946309A1 — publié le 20101210

PIED AVANT DE VEHICULE AUTOMOBILE COMPRENANT UNE ZONE DEFORMABLE EN CAS DE CHOC FRONTAL ET VEHICULE EQUIPE DE TELS PIEDS AVANT La présente invention concerne un pied avant de véhicule automobile. On sait que la caisse d'un véhicule automobile comprend comme montré sur le schéma de la figure 1, de chaque côté, un pied avant 1. Ce pied avant 1 est constitué par un corps creux en tôle emboutie dont la paroi avant 2 est reliée à la doublure 3 et au renfort de doublure 9 de l'aile avant et dont la paroi arrière 4 est reliée à sa partie supérieure au montant 5 de la baie du pare-brise et à la traverse 6 (représentée en pointillés) du tableau de bord du véhicule et à sa partie inférieure au longeron 8. Un tel pied avant a également été décrit dans le document FR 2 919 564. De plus, lorsque la porte latérale du véhicule est fermée, la paroi arrière 4 du pied avant 1 peut s'appuyer contre le renfort de frise 7 qui est situé dans le prolongement de la partie supérieure du pied avant 1. On sait que les véhicules subissent des tests normalisés de choc frontal, lors desquels ils percutent un mur à une vitesse de 64 km/h, le taux de recouvrement entre l'avant du véhicule et le mur étant de 40%. La partie avant du véhicule située devant les deux pieds avant est conçue pour absorber par déformation la majeure partie de l'énergie du choc frontal. En revanche, l'habitacle du véhicule doit rester peu déformé pour garantir la sécurité des occupants du véhicule. A cet égard, chacun des deux pieds avant joue un rôle primordial, car il répartit les efforts venant de la partie avant du véhicule notamment du haut (voir flèche F1), par la doublure 3 de l'aile et du bas (voir flèche F2), par la roue. Les efforts F1 et F2 appliqués sur le pied avant 1 sont répartis par celui-ci vers le montant de baie 5 (flèche F3), le renfort de frise 7 (flèche F4) et le longeron 8 (F5). Le pied avant 1 est actuellement conçu pour être quasi-indéformable, lors du choc frontal, pour éviter tout risque d'intrusion dans l'habitacle du véhicule afin de protéger les occupants. Pour rendre ce pied avant 1 quasi-indéformable, il est dimensionné en conséquence et équipé de renforts notamment à ses parties supérieure et inférieure qui augmentent fortement sa masse et de ce fait la masse totale du véhicule. De plus, dans le cas de véhicules dérivés, à masse ordre de marche augmentée par rapport à la berline dont ils dérivent (cabriolet, monospace...), véhicules subissant ainsi une forte énergie d'impact en choc frontal, l'effort en fin de choc sera alors très élevé pour limiter les intrusions dans l'habitacle ; un principe de pied avant 1 quasi-indéformable transmettra alors ces efforts élevés aux corps creux de l'habitacle (renfort de frise de porte, longeron, montant de pare-brise) induisant également une augmentation de dimensionnement, donc de masse, de ces derniers. Le but de la présente invention est de remédier à cet inconvénient. Ce but est atteint, selon l'invention, grâce à un pied avant de véhicule automobile constitué par un corps creux en tôle comportant une paroi avant destinée à être reliée à la doublure de l'aile avant du véhicule et à un renfort de cette doublure, une paroi arrière dont la partie inférieure est destinée à être reliée à un longeron et la partie supérieure est destinée à être reliée à un montant de la baie du pare-brise et à la traverse de la planche de bord, ce pied avant étant caractérisé en ce qu'il comprend les trois zones suivantes : - une zone avant indéformable lors d'un choc frontal du véhicule réalisé dans les conditions normalisées à une vitesse égale à 64 km/h, - une zone intermédiaire déformable de façon prédéterminée lors dudit choc frontal et, - une zone arrière indéformable lors dudit choc frontal. Grâce aux trois zones ci-dessus, la masse et les dimensions du pied avant peuvent être réduites. De plus, la zone intermédiaire présentant une déformation prédéterminée ou programmée permet d'absorber une énergie additionnelle lors de la phase finale du choc frontal (notamment dans le cas de véhicules dérivés à masse ordre de marche augmentée). A cet effet, cette zone intermédiaire est compressible lors dudit choc frontal. De préférence, cette zone intermédiaire peut être conçue pour être compressible jusqu'à 40 mm. De préférence, la zone avant et la zone arrière du pied avant sont rendues indéformables grâce à des renforts en tôle. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, le renfort en tôle de la zone avant est constitué par une boîte en tôle s'étendant entre la paroi avant du pied avant et la zone intermédiaire. De préférence, ladite boîte en tôle s'étend entre la paroi extérieure du pied avant et un plan situé à une certaine distance de la paroi intérieure du pied avant. De ce fait, cette boîte de renfort est située sensiblement dans l'alignement du renfort de frise de la porte. Cette boîte peut être en tôle d'acier d'épaisseur comprise entre 1 et 1,5 mm. De préférence également, le renfort en tôle de la zone arrière comprend une première partie qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi arrière du pied avant, une deuxième partie qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi extérieure du pied avant et une troisième partie qui s'étend entre cette paroi extérieure et la paroi intérieure du pied avant. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, ladite troisième partie du renfort en tôle de la zone arrière est inclinée, de telle sorte que la liaison entre cette troisième partie et la paroi intérieure du pied avant est plus proche de la paroi avant du pied avant que la liaison entre cette troisième partie et la paroi extérieure du pied avant. De préférence, un jeu est compris entre ladite boîte et ladite troisième partie du renfort en tôle de la zone arrière du pied avant. Ce jeu permet à la zone intermédiaire du pied avant de se déformer lors du choc frontal. Selon un autre aspect, l'invention concerne également un véhicule automobile équipé de deux pieds avant selon l'invention. D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront encore tout au long de la description ci-après. Aux dessins annexés, donnés à titre d'exemples, non limitatifs : - la figure 2 est une vue en coupe schématique d'un pied avant selon l'invention et de ses liaisons avec d'autres parties d'un véhicule automobile, - la figure 3 représente deux courbes montrant l'évolution en fonction du temps de l'effort appliqué lors d'un choc frontal sur le renfort de la frise d'une porte d'un véhicule automobile équipé d'un pied avant selon l'art antérieur ou d'un pied avant selon l'invention, Dans l'exemple représenté sur la figure 2, le pied avant 1 de véhicule automobile est constitué par un corps creux en tôle comportant une paroi avant 2 reliée à la doublure 3 de l'aile avant du véhicule et à un renfort 9 de cette doublure et une paroi arrière 4 dont la partie supérieure est reliée à une traverse 6 de la planche de bord. Lorsque la porte latérale avant du véhicule est fermée, la paroi arrière 4 du pied avant 1 peut s'appuyer sur un renfort 7 en forme de tube de la frise de porte qui est situé sensiblement dans le prolongement de la paroi extérieure 10 du pied avant 1. La liaison entre le renfort de frise 7 et la paroi arrière 4 du pied avant 1 est assurée par un pion 11 engagé dans un trou réalisé dans la paroi arrière 4. La liaison entre le pied avant 1 et la traverse 6 de tableau de bord est assurée par une vis 12 traversant la paroi extérieure 10 et la paroi intérieure 13 du pied avant 1. Conformément à l'invention, le pied avant 1 comprend les trois zones suivantes : - une zone avant A indéformable lors d'un choc frontal du véhicule réalisé dans les conditions normalisées à une vitesse égale à 64 km/h, - une zone intermédiaire B déformable de façon prédéterminée lors de ce choc frontal et, - une zone arrière C indéformable lors de ce choc frontal. Cette zone intermédiaire B est compressible lors du choc frontal et est 25 conçue pour être compressible jusqu'à 40 mm. La zone avant A et la zone arrière C du pied avant 1 sont rendues indéformables grâce à des renforts en tôle 14, 15. Le renfort en tôle de la zone avant A est constitué par une boîte en tôle 14 s'étendant entre la paroi avant 2 du pied avant 1 et la zone intermédiaire B. 30 Cette boîte en tôle 14 s'étend entre la paroi extérieure 10 du pied avant 1 et un plan situé à une certaine distance de la paroi intérieure 13 du pied avant 1. Autrement dit, l'espace compris entre la boîte 14 et la paroi intérieure 13 du pied avant 1 est vide. Cette boîte 14 est située sensiblement au niveau et dans l'alignement du renfort de frise 7. Cette boîte 14 est indéformable sous l'effet d'un choc frontal réalisé dans les conditions normalisées décrites plus haut. A cet effet, cette boîte 14 peut être en tôle d'acier d'épaisseur comprise entre 1 mm et 1,5 mm. Le renfort en tôle 15 de la zone arrière C comprend une première partie 15a qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi arrière 4 du pied avant, une deuxième partie 15b qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi extérieure 10 du pied avant et une troisième partie 15c qui s'étend entre cette paroi extérieure 10 et la paroi intérieure 13 du pied avant 1. Cette troisième partie 15c du renfort en tôle 15 de la zone arrière C est inclinée, de telle sorte que la liaison entre cette troisième partie 15c et la paroi intérieure 13 du pied avant 1 est plus proche de la paroi avant 2 du pied avant 1 que la liaison entre cette troisième partie 15c et la paroi extérieure 10 du pied avant. La figure 2 montre que cette troisième partie 15c du renfort 15 de la zone arrière C s'étend dans la zone intermédiaire déformable B. Par ailleurs, un jeu ou espace libre 16 est compris entre la boîte 14 et la troisième partie 15c du renfort en tôle 15 de la zone arrière C du pied avant. Lors d'un choc frontal, la partie avant du véhicule, en particulier la doublure d'aile 3 et le renfort de doublure d'aile 9 représentés sur la figure 2 se déforment en absorbant une partie essentielle de l'énergie du choc. L'effort s'applique sur la paroi avant 2 du pied avant 1 et sur la boîte 14 indéformable qui agit en tant qu'impacteur. Sous l'effort appliqué, la zone intermédiaire B se déforme. L'espace libre 16 compris entre la boîte 14 et la partie 15c du renfort 15 de la zone arrière C est d'abord comblé puis la partie inclinée 15c se plie comme indiqué par la flèche F6. La déformation de la zone intermédiaire B absorbe ainsi une partie additionnelle de l'énergie dans la phase finale du choc frontal. La figure 3 montre l'évolution de l'effort en kN, engendré lors du choc frontal sur la frise de porte 7, en fonction de la durée du choc en ms. La courbe C1 a été établie dans le cas d'un pied avant de référence, connu selon l'état de la technique, c'est-à-dire quasi-indéformable. La courbe C2 a été établie dans le cas d'un pied avant 1 selon l'invention comportant une zone intermédiaire compressible. On voit sur la figure 3 que la courbe C2 (selon l'invention) présente un maximum inférieur à celui de la courbe C1. L'écart entre les deux maximums est égal à 10 kN c'est-à-dire environ 1 tonne. Ainsi, le pied avant selon l'invention a permis de réduire d'environ 1 tonne l'effort appliqué sur le renfort de frise et de diminuer d'environ 20 mm l'intrusion à l'intérieur de l'habitacle du véhicule. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit en référence à la figure 3. Ainsi, la zone déformable B du pied avant 1 pourrait avoir une structure différente de celle décrite. REVENDICATIONS1. Pied avant (1) de véhicule automobile constitué par un corps creux en tôle comportant une paroi avant (2) destinée à être reliée à la doublure (3) de l'aile avant du véhicule et à un renfort (9) de cette doublure, une paroi arrière (4) dont la partie inférieure est destinée à être reliée à un longeron (8) et la partie supérieure est destinée à être reliée à un montant (5) de la baie du pare-brise et à la traverse (6) de la planche de bord, ce pied avant (1) étant caractérisé en ce qu'il comprend les trois zones suivantes : - une zone avant (A) indéformable lors d'un choc frontal du véhicule réalisé dans les conditions normalisées à une vitesse égale à 64 km/h, - une zone intermédiaire (B) déformable de façon prédéterminée lors dudit choc frontal et, - une zone arrière (C) indéformable lors dudit choc frontal. 2. Pied avant selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite zone intermédiaire (B) est compressible lors dudit choc frontal. 3. Pied avant selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite zone intermédiaire (B) est conçue pour être compressible jusqu'à 40 mm. 4. Pied avant selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la zone avant (A) et la zone arrière (C) du pied avant (1) sont rendues indéformables grâce à des renforts en tôle (14, 15). 5. Pied avant selon la revendication 4, caractérisé en ce que le renfort en tôle (14) de la zone avant (A) est constitué par une boîte en tôle s'étendant entre la paroi avant (2) du pied avant (1) et la zone intermédiaire (B). 6. Pied avant selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite boîte en tôle (14) s'étend entre la paroi extérieure (10) du pied avant (1) et un plan situé à une certaine distance de la paroi intérieure (13) du pied avant. 7. Pied avant selon l'une des revendications 5 ou 6, caractérisé en ce que ladite boîte (14) est en tôle d'acier d'épaisseur comprise entre 1 mm et 1,5mm. 8. Pied avant selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisé en ce que le renfort en tôle (15) de la zone arrière (C) comprend une première partie (15a) qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi arrière (4) du pied avant, une deuxième partie (15b) qui s'appuie contre la face intérieure de la paroi extérieure(10) du pied avant et une troisième partie (15c) qui s'étend entre cette paroi extérieure (10) et la paroi intérieure (13) du pied avant. 9. Pied avant selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite troisième partie (15c) du renfort en tôle (15) de la zone arrière (C) est inclinée, de telle sorte que la liaison entre cette troisième partie (15c) et la paroi intérieure (13) du pied avant (1) est plus proche de la paroi avant (2) du pied avant que la liaison entre cette troisième partie (15c) et la paroi extérieure (10) du pied avant. 10. Pied avant selon l'une des revendications 5 à 7 et l'une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'un jeu (16) est compris entre ladite boîte (14) et ladite troisième partie (15c) du renfort en tôle (15) de la zone arrière (C) du pied avant (1). 11. Véhicule automobile comprenant deux pieds avant selon l'une des revendications 1 à 10.