Brevet FR2957316A1 — publié le 20110916

Module de face avant de véhicule automobile comprenant une poutre fixée sur les longerons dudit véhicule La présente invention concerne un module de face avant pour véhicule automobile destiné à être fixé sur les parties extrêmes de deux longerons du véhicule automobile, du type comprenant successivement, des parties extrêmes des longerons vers l'avant du véhicule, une poutre métallique s'étendant sensiblement transversalement entre les deux longerons, les parties extrêmes de ladite poutre étant chacune disposées contre la partie extrême d'un longeron, deux éléments d'absorption d'énergie longitudinaux, s'étendant sensiblement longitudinalement et disposés chacun contre une des parties extrêmes de la poutre, et un élément d'absorption d'énergie transversal s'étendant sensiblement transversalement et disposé contre les éléments d'absorption d'énergie longitudinaux. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant un tel module de face avant. Le module de face avant d'un véhicule automobile est disposé en avant du bloc moteur et est agencée pour favoriser l'absorption de l'énergie en cas de choc contre la face avant du véhicule automobile. Cette absorption d'énergie permet de protéger les occupants du véhicule et/ou les piétons et de limiter les dégradations du véhicule automobile occasionnées par le choc. Plus particulièrement et selon différentes normes ou réglementations, la structure de bouclier doit être agencée pour absorber de l'énergie de façon optimale pour des chocs de moyenne intensité contre un obstacle (choc « Danner »), des chocs à basse vitesse (4 km/h) et haute vitesse (56 ou 64 km/h) contre d'autres véhicules (choc « compatibilité ») et pour protéger au mieux un piéton heurtant le véhicule (« choc piéton »). L'absorption de l'énergie due à des chocs Danner se fait par l'intermédiaire d'éléments d'absorption rigides, ou « crashboxes », fixés sur des éléments du châssis du véhicule, tels que les parties extrêmes des longerons. Ces éléments d'absorption s'étendent longitudinalement vers l'avant du véhicule. Une poutre métallique transversale est fixée sur la face avant des éléments d'absorption rigides et est agencée pour absorber de l'énergie par déformation et limiter le déplacement des éléments du bloc avant vers l'arrière, afin d'éviter l'intrusion de ces éléments dans l'habitacle. Au moins un élément d'absorption d'énergie souple est disposé à l'avant de la poutre transversale pour permettre l'absorption d'énergie en cas de choc avec un piéton, afin d'assurer la protection de celui-ci. Un tel élément occupe généralement l'intégralité de la largeur du véhicule à l'avant de celui-ci. Cependant, dans une telle configuration, la poutre métallique présente un porte-à-faux important par rapport aux longerons du à la présence des éléments d'absorption longitudinaux entre la poutre et les parties extrêmes des longerons. Un tel porte-à-faux ne permet pas de garantir la stabilité des longerons en cas de choc contre la face avant du véhicule. En outre, en cas de choc, la poutre métallique recule selon une course qui n'est pas maîtrisée, ce qui peut mener à un endommagement du système de refroidissement du véhicule automobile par la poutre. Pour pallier cet inconvénient, on a proposé de réduire le porte-à-faux en disposant la poutre métallique contre les parties extrêmes des longerons et les élément d'absorption longitudinaux en avant de la poutre. Cependant, dans une telle configuration, la poutre métallique se trouve très proche du radiateur du véhicule automobile, ce qui perturbe la couverture du radiateur par le flux d'air environnant, réduisant ainsi les performances de ce radiateur et augmentant la consommation d'énergie. L'un des buts de l'invention est de pallier ces inconvénients en proposant un module de face avant réduisant le porte-à-faux entre la poutre métallique et les parties extrêmes des longerons tout en garantissant un comportement optimisé du module en cas de choc frontal contre le véhicule et une bonne couverture du radiateur par le flux d'air environnant. A cet effet, l'invention concerne un module de face avant du type précité, dans lequel la poutre métallique comprend une partie rectiligne et au moins une partie courbe, lesdites parties rectiligne et courbe s'étendant sensiblement transversalement entre les parties extrêmes de la poutre, la convexité de la partie courbe étant tournée vers l'élément d'absorption transversal. La partie rectiligne de la poutre métallique permet d'améliorer le comportement vibratoire de la structure de caisse du véhicule automobile et de garantir une bonne stabilité des longerons en cas de choc tout en protégeant le système de refroidissement du véhicule. La partie courbe permet de garantir une bonne couverture du radiateur par le flux d'air environnant en ménageant un espace optimisé pour la circulation de l'air à l'arrière de la poutre. Selon d'autres caractéristiques du module de face avant : - la partie courbe est une partie courbe supérieure s'étendant au-dessus de la partie rectiligne ou une partie courbe inférieure s'étendant en dessous de la partie rectiligne ; - la poutre comprend deux parties courbes, respectivement supérieure et inférieure, s'étendant respectivement au-dessus et en dessous de la partie rectiligne ; - la partie courbe est reliée à la partie rectiligne par un décrochement s'étendant sensiblement longitudinalement vers l'élément d'absorption transversal et dont la partie extrême avant suit la courbure de la partie courbe ; - les parties extrêmes de la poutre comprennent chacune un logement de réception d'un des éléments d'absorption longitudinaux, le fond dudit logement s'étendant en retrait par rapport à la partie rectiligne de la poutre ; - l'élément d'absorption transversal comprend deux logements de réception des éléments d'absorption longitudinaux ; - l'élément d'absorption transversal comprend une partie rectiligne s'étendant en regard de la partie rectiligne de la poutre métallique et au moins un logement s'étendant en regard de la partie courbe de la poutre métallique ; - un élément d'absorption souple est fixé sur la face avant de l'élément d'absorption transversal ; et - le module de face avant comprend un radiateur disposé entre les parties extrêmes des longerons et en regard de la poutre métallique. L'invention concerne également un véhicule automobile comprenant au moins deux longerons s'étendant vers l'avant du véhicule, un module de face avant tel que décrit ci-dessus étant fixé sur les parties extrêmes desdits longerons. D'autres aspects et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la Fig. 1 est une représentation schématique en perspective éclatée d'un module de face avant selon l'invention, - la Fig. 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale de la poutre métallique et du radiateur du module de face avant de la Fig. 1. Dans la description, les termes « longitudinal » et « transversal » sont définis par rapport aux directions usuelles d'un véhicule automobile monté, c'est-à-dire que la direction longitudinale s'étend sensiblement selon la longueur du véhicule et la direction transversale selon sa largeur. Les termes « avant » et « arrière » sont définis par rapport à la direction longitudinale de l'arrière du véhicule à l'avant de celui-ci. Les termes « dessus » et « dessous » sont définis par rapport à la hauteur du véhicule. En référence à la Fig. 1, on décrit un module de face avant 1 pour un véhicule automobile comprenant au moins une paire de longerons 2 dont les parties extrêmes 4 s'étendent vers l'avant du véhicule. Le module de face avant 1 comprend successivement, à partir des parties extrêmes 4 des longerons 2 et vers l'avant du véhicule, une poutre métallique 6, deux éléments d'absorption d'énergie longitudinaux 8 et un élément d'absorption d'énergie transversal 10. La poutre métallique 6 s'étend transversalement entre les longerons 2 et est fixée aux parties extrêmes 4 de ceux-ci par ses parties extrêmes 12. A cet effet, deux platines 14 sont par exemples fixées au parties extrêmes 4 des longerons 2 et les parties extrêmes 12 sont fixées à ces platines 14, par exemple par vissage. La poutre métallique 6 comprend, entre ses parties extrêmes 12, une partie rectiligne 16, une partie courbe supérieure 18 et une partie courbe inférieure 20. Par partie rectiligne, on entend que cette partie rectiligne 16 s'étend selon un axe transversal A suivant une ligne droite, tandis que par partie courbe, on entend que ces parties courbes 18, 20 s'étendent sensiblement selon un arc de cercle transversal B saillant d'un plan vertical passant par l'axe A, la convexité 22 des parties courbes 18, 20 étant tournée vers l'élément d'absorption transversal 10. Les parties extrêmes des partie rectiligne 16 et courbes 18, 20 sont confondues et liées aux parties extrêmes 12 de la poutre métallique. L'arc de cercle B est le plus éloigné du plan vertical passant par l'axe A sensiblement au centre 24 de la poutre 6, comme représenté sur la Fig. 1. Entre les extrémités des parties rectiligne 16 et courbes 18, 20, les parties courbes 18, 20 sont reliées à la partie rectiligne 16 chacune par un épaulement 25 s'étendant sensiblement longitudinalement vers l'élément d'absorption transversal 10 et dont la partie extrême avant suit la courbure de l'arc de cercle B. La partie courbe supérieure 18 s'étend au-dessus de la partie rectiligne 16 et la partie courbe inférieure 20 s'étend en dessous de la partie rectiligne 16. Selon un mode de réalisation, la poutre métallique 6 ne comprend qu'une partie courbe, s'étendant au-dessus ou en dessous de la partie rectiligne 16. Le module de face avant 1 comprend en outre un système de refroidissement comportant un radiateur 26 disposé entre les longerons 2 au voisinage de leur partie extrême 4. Comme représenté sur la Fig. 2, ce radiateur 26 est disposé à une faible distance de la poutre métallique 6. Le radiateur 26 est par exemple disposé à une distance d de la partie rectiligne 16 sensiblement comprise entre 50 et 55 mm, par exemple égale à 52,2 mm et à une distance d' des parties courbes 18, 20 sensiblement comprise entre 80 et 85 mm, par exemple égale à 82.2 mm, au centre 24 de la poutre 6. Comme la poutre métallique 16 est fixée directement sur les parties extrêmes 4 des longerons 2, le porte-à-faux de cette poutre 6 est très réduit ce qui améliore le comportement du module de face avant 1 en cas de choc. En effet, la partie rectiligne 16 reliant les deux longerons 2 améliore la stabilité de ceux-ci en cas de choc de frontal. En outre, cette partie rectiligne 16 améliore le comportement vibratoire de la structure de caisse. Enfin, en cas de choc frontal, notamment à basse vitesse (autour de 15 km/h), la course vers l'arrière de la poutre 6 est maîtrisée, ce qui empêche celle-ci d'endommager le système de refroidissement, et notamment le radiateur 26. Ainsi, en cas de choc à basse vitesse, les éléments à changer ou réparer du véhicule automobile sont réduits et le système de refroidissement peut être conservé. Les parties courbes 18, 20 de la poutre 6 permettent d'assurer une bonne couverture du radiateur 26 par le flux d'air entrant dans la caisse du véhicule. La zone du radiateur 26 non couverte par ce flux d'air est très réduite, ce qui améliore les performances du système de refroidissement. En effet, la forme en arc de cercle, avec une convexité 22 tournée vers l'élément d'absorption transversal 10, des parties courbes 18, 20 permet d'écarter vers l'avant une partie de la poutre 6 par rapport au radiateur 26, favorisant une meilleure couverture du radiateur par le flux d'air. Ce phénomène est représenté par les lignes en pointillés de la Fig. 2, montrant une zone 28 du radiateur 26 très réduite non couverte par le flux d'air. La surface de cette zone 28 se réduit encore à mesure que l'on s'éloigne du centre 24 de la poutre 6. Ainsi la poutre 6 permet de garantir un bon comportement du module de face avant 1 en roulement et en cas de choc tout en ne perturbant pas trop le flux d'air entrant dans le système de refroidissement. Les parties extrêmes 12 de la poutre 6 comprennent chacune un logement 30 dont le fond 32 s'étend sensiblement transversalement parallèlement à la partie rectiligne 16 en arrière par rapport à ladite partie rectiligne 16, comme représenté sur la Fig. 1. Les platines 14 présentent par exemple une forme sensiblement complémentaire des logements 30. Ces logements 30 reçoivent les éléments d'absorption longitudinaux 8 qui s'étendent vers l'avant à partir des parties extrêmes 12 de la poutre métallique 6. Les éléments d'absorption longitudinaux 8 sont des éléments sensiblement rigides, connus sous le nom de « crashboxes » et ne seront pas décrit en détail ici. Comme connu, ces éléments d'absorption 8 permettent de conférer au module de face avant 1 une résistance à l'intrusion lors d'un choc frontal du véhicule contre un obstacle (chocs Danner). L'élément d'absorption transversal 10 s'étend sensiblement parallèlement à la poutre 6 et permet de conférer, de façon connue, au module de face avant 1 un comportement adéquat en cas de choc basse vitesse et est par exemple réalisé en un matériau plastique. L'élément d'absorption transversal 10 est sensiblement souple et est agencé pour se déformer en cas de choc basse vitesse (4 km/h). Comme représenté sur la Fig. 1, l'élément d'absorption transversal 10 est creux et son enveloppe externe présente une section en forme de U dont la concavité 34 est tournée vers la poutre métallique 6. L'élément d'absorption transversal 10 comprend deux logements 36 de réception des éléments d'absorption longitudinaux 8 s'étendant en regard desdits éléments 8 et recevant ceux-ci de sorte qu'ils s'étendent en majeur partie à l'intérieur de l'élément d'absorption transversal 10 lorsque le module de face avant est monté. Entre ces logements 36, qui s'étendent donc en regard des parties extrêmes 12 de la poutre 6, l'élément d'absorption transversal 10 comprend une partie rectiligne 38 s'étendant en regard de la partie rectiligne 16 de la poutre métallique 6 et deux logements 40 s'étendant chacun en regard d'une des parties courbes 18, 20. Ainsi, entre les logements 38, l'élément d'absorption transversal présente une forme sensiblement complémentaire de celle de la poutre métallique 6. La partie rectiligne 38 peut s'introduire dans la partie rectiligne 16 de la poutre 6 entre les épaulements 25 et les parties courbes 18, 20 de la poutre 6 peuvent pénétrer dans les logements 40 de l'élément d'absorption transversal 10 en cas de choc, ce qui améliore le contrôle de la déformation du module de face avant 1 en cas de choc frontal. L'élément d'absorption transversal 10 comprend en outre deux parties extrêmes 42 s'étendant au-delà des logements 34 selon la direction transversale et conférant ainsi une largeur à l'élément d'absorption 10 plus grande que la largeur de la poutre 6. La face avant 46 de l'élément d'absorption transversal 10 s'étend sensiblement parallèlement aux parties courbes 18, 20 de la poutre métallique 6, c'est-à-dire que cette face avant 46 est également courbe. Selon le mode de réalisation représenté sur la Fig. 1, un autre élément d'absorption souple 44, par exemple réalisé en mousse ou en un matériau élastomère, est fixé sur la face avant 46 de l'élément d'absorption transversal 10, par exemple au moyen d'ergots de fixation 48 introduits dans des logements complémentaires (non représentés) de la face avant 46. Cet élément d'absorption 44 est fixé sur la zone de la face avant 46 s'étendant entre les logements 36 et permet d'améliorer la protection des piétons en cas de choc contre le véhicule automobile. Selon un mode de réalisation, l'élément d'absorption souple 44 et l'élément d'absorption transversal 10 sont réalisés d'une seule pièce. Dans ce cas, la protection contre les chocs basse vitesse et la protection des piétons sont assurées par une seule pièce. De façon connue, le module de face avant 1 décrit ci-dessus peut être recouvert d'une peau de pare-choc participant à l'absorption d'énergie en cas de choc et conférant une esthétique satisfaisante au module de face avant 1. Le module de face avant 1 décrit ci-dessus permet d'obtenir un comportement satisfaisant en cas de choc frontal contre le véhicule, que ce soit pour des chocs de faible et de moyenne intensité contre un obstacle (choc « Danner »), des chocs à basse vitesse (4 km/h) et haute vitesse (56 ou 64 km/h) contre d'autres véhicules (choc « compatibilité ») ou pour protéger au mieux un piéton heurtant le véhicule (« choc piéton »). La poutre métallique 6 participe à l'absorption d'énergie, assure la stabilité des longerons en cas de choc, tout en ne perturbant sensiblement pas le flux d'air entrant dans le système de refroidissement. En outre, ce module de face avant 1 est particulièrement compact, les éléments d'absorptions longitudinaux 8 étant introduis dans les logements 36 de l'élément d'absorption transversal 10, ce qui réduit le porte-à-faux de ce module de face avant par rapport au reste du véhicule automobile. REVENDICATIONS1.- Module de face avant (1) pour véhicule automobile destiné à être fixé sur les parties extrêmes (4) de deux longerons (2) du véhicule automobile, ledit module de face avant comprenant successivement, des parties extrêmes (4) des longerons (2) vers l'avant du véhicule, une poutre métallique (6) s'étendant sensiblement transversalement entre les deux longerons (2), les parties extrêmes (12) de ladite poutre (6) étant chacune disposées contre la partie extrême (4) d'un longeron (12), deux éléments d'absorption d'énergie longitudinaux (8), s'étendant sensiblement longitudinalement et disposés chacun contre une des parties extrêmes (12) de la poutre (6), et un élément d'absorption d'énergie transversal (10) s'étendant sensiblement transversalement et disposé contre les éléments d'absorption d'énergie longitudinaux (8), caractérisé en ce que la poutre métallique (6) comprend une partie rectiligne (16) et au moins une partie courbe (18, 20), lesdites parties rectiligne (16) et courbe (18, 20) s'étendant sensiblement transversalement entre les parties extrêmes (12) de la poutre (6), la convexité (22) de la partie courbe (18, 20) étant tournée vers l'élément d'absorption transversal (10). 2.- Module de face avant selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie courbe (18, 20) est une partie courbe supérieure (18) s'étendant au-dessus de la partie rectiligne (16) ou une partie courbe inférieure (20) s'étendant en dessous de la partie rectiligne (16). 3.- Module de face avant selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que la poutre (6) comprend deux parties courbes, respectivement supérieure (18) et inférieure (20), s'étendant respectivement au-dessus et en dessous de la partie rectiligne (16). 4.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que la partie courbe (18, 20) est reliée à la partie rectiligne (16) par un décrochement (25) s'étendant sensiblement longitudinalement vers l'élément d'absorption transversal (10) et dont la partie extrême avant suit la courbure de la partie courbe (18, 20). 5.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que les parties extrêmes (12) de la poutre (6) comprennent chacune un logement (30) de réception d'un des éléments d'absorption longitudinaux (8), le fond (32) dudit logement (30) s'étendant en retrait par rapport à la partie rectiligne (16) de la poutre (6). 6.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'élément d'absorption transversal (10) comprend deux logements (36) de réception des éléments d'absorption longitudinaux (8). 7.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'élément d'absorption transversal (10) comprend une partie rectiligne (38) s'étendant en regard de la partie rectiligne (16) de la poutre métallique (6) et au moins un logement (40) s'étendant en regard de la partie courbe (18, 20) de la poutre métallique (6). 8.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'un élément d'absorption souple (44) est fixé sur la face avant (46) de l'élément d'absorption transversal (10). 9.- Module de face avant selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend un radiateur (26) disposé entre les parties extrêmes (4) des longerons (2) et en regard de la poutre métallique (6). 10.- Véhicule automobile comprenant au moins deux longerons (2) s'étendant vers l'avant du véhicule, un module de face avant (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 étant fixé sur les parties extrêmes (4) desdits longerons (2).15