Brevet FR2965531A1 — publié le 20120406

VEHICULE AUTOMOBILE COMPORTANT UN IMPACTEUR DE CHOC POUR GROUPE MOTOPROPULSEUR ACTIF LORS D'UN CHOC FRONTAL La présente invention se rapporte à un véhicule automobile comportant un impacteur de choc pour groupe motopropulseur actif lors d'un choc frontal sur le véhicule. Pour améliorer la sécurité, il est connu d'employer des impacteurs de choc qui ont pour fonction de limiter le recul du groupe motopropulseur lors d'un choc frontal à l'avant du véhicule automobile. En effet, lors d'un choc sur la partie avant d'un véhicule automobile, ce choc se répercute sur le groupe motopropulseur situé classiquement dans le compartiment avant du véhicule, de sorte que ce groupe motopropulseur subit un recul vers l'arrière du véhicule, au risque de s'introduire dans l'habitacle situé juste derrière le compartiment avant accueillant le groupe motopropulseur. Pour limiter le recul du groupe motopropulseur, il est important de maîtriser la cinématique ou le cheminement du groupe motopropulseur, notamment en bloquant ce dernier contre le berceau avec l'emploi d'un impacteur de choc. De manière connue, l'impacteur de choc est fixé sur le groupe motopropulseur, comme par exemple sur le pont-moteur ou sur le carter du moteur, et présente une partie arrière venant en regard d'une traverse avant centrale du berceau qui servira de partie rigide contre laquelle viendra impacter l'impacteur lors d'un choc frontal à l'avant du véhicule. Ainsi, cet impacteur permet d'ouvrir une voie d'effort entre le groupe motopropulseur et le berceau qui limitera le recul du groupe motopropulseur en cas de choc. De manière classique, la traverse avant centrale du berceau présente un logement ou emboutie en regard de la partie arrière de l'impacteur, de sorte que cette partie arrière vient se loger dans ce logement ou embouti, de manière à guider et stabiliser le contact de l'impacteur lors du choc. Pour ne pas gêner le fonctionnement du véhicule, et notamment pour prendre en compte les débattements du groupe motopropulseur en roulage, la partie arrière de l'impacteur est située à une distance prédéterminée du logement ou emboutie prévu dans la traverse avant centrale du berceau. Cette distance forme ainsi un jeu de fonctionnement indispensable pour rester compatible avec les débattements du groupe motopropulseur. Cependant, la présence de ce jeu de fonctionnement entraîne nécessairement un retard dans la transmission des efforts entre le groupe motopropulseur et le berceau. En effet, le groupe motopropulseur doit d'abord reculer sous l'effet du choc d'une distance équivalente à ce jeu de fonctionnement, pour que l'impacteur puisse combler ce jeu et entrer en contact avec le berceau. Ainsi, l'ouverture de la voie d'effort entre le groupe motopropulseur et le berceau ne s'effectue qu'après que le groupe motopropulseur a reculé d'une distance équivalente à ce jeu de fonctionnement, limitant ainsi l'influence de l'impacteur. L'invention se propose de résoudre cet inconvénient en proposant un véhicule pourvu d'impacteur de choc qui permette d'avoir une transmission des efforts au berceau qui soit instantanée, autrement dit qui s'effectue dès que le groupe motopropulseur commence à reculer, et pas après qu'il ait parcouru une distance équivalente au jeu de fonctionnement. Un but de la présente invention est donc d'avoir, au moment où le groupe motopropulseur commence à reculer sous le choc, un jeu nul entre l'impacteur et le berceau et donc un contact immédiat entre l'impacteur et le berceau. Un autre but de la présente invention est d'apporter à la réalisation de cet impacteur de choc une solution simple, efficace et économique. A cet effet, elle propose un véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur disposé dans un compartiment avant du véhicule, et un impacteur de choc comprenant une pièce d'impact et des moyens de fixation de ladite pièce d'impact sur le groupe motopropulseur, la pièce d'impact présentant une partie arrière pourvue d'une face arrière libre située en regard d'un élément de structure du véhicule et conçue pour impacter ledit élément de structure lors d'un choc frontal sur une partie avant du véhicule, ce véhicule étant remarquable en ce que : - la pièce d'impact présente une partie avant opposée à ladite partie arrière et s'étendant en porte-à-faux par rapport au groupe motopropulseur, ladite partie avant présentant une face avant libre située à en regard d'un dispositif avant du véhicule situé à l'avant du groupe motopropulseur ; et - les moyens de fixation sont conformés pour guider en coulissement la pièce d'impact sous l'effet d'une poussée vers l'arrière exercée par le dispositif avant contre la face avant libre de la pièce d'impact en situation de choc frontal, jusqu'à ce que la face arrière de la pièce d'impact vienne en contact avec l'élément de structure. Ainsi, lors d'un choc frontal sur la partie avant du véhicule, l'impacteur fonctionne de la manière suivante : - dans un premier temps, le dispositif avant subit un enfoncement du fait de ce choc frontal et recule jusqu'à venir en contact avec la face avant libre de la pièce d'impact ; - dans un second temps, le dispositif avant pousse la pièce d'impact et lui imprime un effort tel que la pièce d'impact recule en coulissant grâce aux moyens de fixation conformés pour permettre ce coulissement ; - dans un troisième temps, la face arrière libre de la pièce d'impact vient se plaquer contre l'élément de structure, la voie d'effort est alors ouverte entre le groupe motopropulseur et l'élément de structure via l'impacteur, sans qu'aucun jeu ne soit présent entre cet impacteur et l'élément de structure - dans un quatrième temps, le groupe motopropulseur commence à reculer, seulement après le recul de la pièce d'impact qui du fait de sa disposition avancée en porte-à-faux recule en premier, et la pièce d'impact exerce alors sa fonction de création d'une voie d'effort qui permet de dissiper l'effort du recul dans le soubassement du véhicule et ainsi limiter le recul du groupe motopropulseur. De cette manière, l'impacteur rattrape de lui-même le jeu établi entre la pièce d'impact et l'élément de structure, en coulissant avant que le groupe motopropulseur ne subisse le choc et commence à reculer. Selon une caractéristique, la face arrière libre de la pièce d'impact est espacée de l'élément de structure du véhicule d'une distance de fonctionnement prédéterminée (jeu de fonctionnement) selon l'axe longitudinal du véhicule, et la face avant libre est située en avant du groupe motopropulseur d'une distance de sécurité prédéterminée selon cet axe longitudinal, où la distance de sécurité est supérieure ou égale à la distance de fonctionnement. Ainsi, le contact sera bien établi entre la pièce d'impact et l'élément 30 de structure avant que le groupe motopropulseur ne subisse le choc et commence à reculer. Dans une réalisation particulière, les moyens de fixation sont conformés pour autoriser le coulissement de la pièce d'impact sous l'effet d'une poussée exercée par le dispositif avant supérieure à un seuil d'effort 35 prédéterminé, afin d'éviter tout recul intempestif de la pièce d'impact. Avantageusement, les moyens de fixation comportent au moins deux paliers recevant la pièce d'impact, dont un palier avant recevant la partie avant de la pièce d'impact et un palier arrière recevant la partie arrière de la pièce d'impact, de manière à garantir une stabilité suffisante de la pièce d'impact et éviter toute déviation de la pièce d'impact pendant le coulissement. Conformément à d'autres caractéristiques avantageuses de l'invention : - l'un au moins des paliers présente au moins une cale interne en matériau élastiquement déformable, notamment en caoutchouc, en contact avec la pièce d'impact, pour permettre un glissement/coulissement de la pièce d'impact au-delà d'un seuil d'effort qui est fonction des dimensions et du matériau de la cale interne ; et - l'un au moins des paliers présente une garniture interne de friction serrée autour de la pièce d'impact, pour permettre un glissement/coulissement de la pièce d'impact au-delà d'un seuil d'effort qui est fonction du coefficient de friction à l'interface garniture/pièce d'impact et de la surface de contact entre la garniture et la pièce d'impact. Dans un mode de réalisation particulier, la pièce d'impact présente au moins une zone de réduction continue de la largeur ou du diamètre de la pièce d'impact, et la ou chaque zone est en appui contre une face externe avant de l'un des paliers ou contre une butée interne prévue dans l'un des paliers. Ainsi, au début du choc et sous un effort suffisant, la zone de réduction s'écrase contre la face externe ou la butée interne du palier concerné, et autorise ainsi le coulissement de la pièce d'impact. Cette conformation est très intéressante car, une fois la déformation amorcée, on observe un très bon profil de dissipation de l'énergie. Il est même d'avoir deux zones de réduction, une zone avant en liaison avec le palier avant et une zone arrière en liaison avec le palier arrière ; la réduction de la largeur ou du diamètre étant de préférence plus prononcée dans la zone arrière que dans la zone avant. De manière avantageuse, I'impacteur comporte une plaque avant fixée sur la partie avant de la pièce d'impact pour définir la face avant libre. L'emploi d'une telle plaque permet d'avoir une meilleure répartition des efforts de poussée du dispositif avant sur la pièce d'impact. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, d'un exemple de mise en oeuvre non limitatif, faite en référence aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 est une vue schématique de dessous de la partie avant d'un véhicule conforme à l'invention, illustrant l'implantation de l'impacteur de choc sur le groupe motopropulseur ; - la figure 2a est une vue schématique partielle de côté de la partie avant du véhicule de la figure 1, en situation normale avant un choc frontal sur la partie avant du véhicule ; - la figure 2b est une vue identique à celle de la figure 2a pendant un choc frontal sur la partie avant du véhicule ; - la figure 3a est une vue schématique en coupe d'un palier de l'impacteur de choc dans lequel est monté une pièce d'impact, pour un véhicule conforme à l'invention ; - la figure 3b est une vue schématique en coupe d'un autre palier de l'impacteur de choc dans lequel est monté une autre pièce d'impact, pour un véhicule conforme à l'invention. 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, de direction et d'orientation qui sont utilisés par la suite s'entendent par rapport à ce système d'axes. Les figures 1, 2a et 2b illustrent la partie avant d'un véhicule conforme à l'invention et comprenant : - un groupe motopropulseur 1 disposé dans un compartiment avant du véhicule ; - un impacteur de choc 2 fixé sur le groupe motopropulseur 1, et notamment sur le carter moteur de ce groupe motopropulseur 1 ; - un élément de structure 3 constitué d'une traverse avant centrale d'un berceau ; et - un dispositif avant 4 constitué d'un groupe moto-ventilateur et d'une façade de refroidissement, ce dispositif avant 4 étant situé à l'avant ou en amont du groupe motopropulseur 1. L'impacteur 2 comprend une pièce d'impact 5 présentant : - une partie arrière pourvue d'une face arrière libre 51 située en regard de la traverse 3 de berceau et espacée de cette traverse 3 d'une distance de fonctionnement DF prédéterminée selon l'axe longitudinal X ; et - une partie avant opposée à la partie arrière et s'étendant en porte-à-faux par rapport au groupe motopropulseur 1, cette partie avant présentant une face avant libre 52 située à en regard du dispositif avant 4 et située en avant du groupe motopropulseur 1 d'une distance de sécurité DS prédéterminée selon l'axe longitudinal X, où cette distance de sécurité DS est supérieure ou égale à la distance de fonctionnement DF. Plus spécifiquement, la pièce d'impact 5 comprend une pièce tubulaire de section cylindrique présentant une extrémité arrière sur laquelle est fixé un organe d'impact 53 qui définit la face arrière libre 51, et une extrémité avant sur laquelle est fixée une plaque avant 54 de surface supérieure à celle de la section transversale de la pièce tubulaire et définissant la une face avant libre 52. La plaque avant 54 est conformée pour offrir une face avant libre 52 suffisamment grande pour permettre une bonne répartition des efforts et assurer un bon contact avec le dispositif avant 4 lors de la poussée en cas de choc frontal. L'impacteur 2 comprend en outre des moyens de fixation de la pièce d'impact 5 sur le groupe motopropulseur 1, en l'occurrence deux paliers, respectivement avant 6 et arrière 7, fixés sur le groupe motopropulseur 1 et supportant la pièce d'impact 5, et plus spécifiquement la pièce tubulaire. Ces paliers 6, 7 sont conformés pour guider en coulissement la pièce d'impact 5 sous l'effet d'une poussée vers l'arrière exercée par le dispositif avant 4 contre la face avant libre 52 de la pièce d'impact 5 en situation de choc frontal, jusqu'à ce que la face arrière 51 de la pièce d'impact 5 vienne en contact avec la traverse 3. Pour éviter des coulissements intempestifs de la pièce d'impact 5 dans les paliers 6, 7, les paliers 6, 7 sont conformés pour autoriser le coulissement de la pièce d'impact 5 qu'au-delà d'un seuil d'effort de poussée prédéterminé. Les interfaces entre les paliers 6, 7 et la pièce d'impact 5 détermineront le seuil d'effort nécessaire pour amorcer le coulissement de la pièce d'impact 5. Plusieurs réalisations sont envisageables pour l'un et/ou l'autre des paliers 6, 7. Dans une première réalisation, l'un au moins des paliers 6, 7 présente au moins une cale interne en matériau élastiquement déformable, notamment en caoutchouc, en contact avec la pièce d'impact 5. Le coulissement de la pièce d'impact 5 s'établit qu'à partir d'un seuil d'effort suffisant pour déformer suffisamment la cale interne et autoriser le coulissement de la pièce d'impact 5. Dans une deuxième réalisation, l'un au moins des paliers 6, 7 présente une garniture interne de friction serrée autour de la pièce d'impact 5. Cette garniture peut être réalisée dans un matériau organique, similaire à celui employé pour les garnitures de frein, et serrée à force sur la pièce d'impact 5, notamment au moyen d'un collet à vis. Le coulissement de la pièce d'impact 5 s'établit qu'à partir d'un seuil d'effort suffisant pour contrer les efforts de friction établis à l'interface entre la garniture et la pièce d'impact, avant une dissipation énergétique par émission de chaleur. Dans une troisième réalisation illustré sur les figures 3a et 3b, la pièce tubulaire de la pièce d'impact 5 présente au moins une zone de réduction 50 continue du diamètre, autrement appelée striction, et cette zone 50 est en appui contre une face externe avant 81 du palier concerné (figure 3b) ou contre une butée interne 80 prévue dans le palier concerné (figure 3a). Le coulissement de la pièce d'impact 5 s'établit qu'à partir d'un seuil d'effort suffisant pour déformer suffisamment la zone 50 (qui s'écrase) et autoriser le coulissement de la pièce d'impact 5, avec une dissipation d'énergie par déformation de la zone 50. Bien entendu, il est envisageable d'avoir deux telles zones 50 associées aux deux paliers 6, 7 respectifs. Bien entendu l'exemple de mise en oeuvre évoqué ci-dessus ne présente aucun caractère limitatif et d'autres améliorations et détails peuvent être apportés au véhicule selon l'invention, sans pour autant sortir du cadre de l'invention où d'autres formes de pièce d'impact et/ou de moyens de fixation peuvent être réalisées. REVENDICATIONS1. Véhicule automobile comportant un groupe motopropulseur (1) disposé dans un compartiment avant du véhicule, et un impacteur de choc (2) comprenant une pièce d'impact (5) et des moyens de fixation (6, 7) de ladite pièce d'impact (5) sur le groupe motopropulseur (1), la pièce d'impact (5) présentant une partie arrière pourvue d'une face arrière libre (51) située en regard d'un élément de structure (3) du véhicule et conçue pour impacter ledit élément de structure (3) lors d'un choc frontal sur une partie avant du véhicule, caractérisé en ce que la pièce d'impact (5) présente une partie avant opposée à ladite partie arrière et s'étendant en porte-à-faux en dessous du groupe motopropulseur (1), ladite partie avant présentant une face avant libre (52) située à en regard d'un dispositif avant (4) du véhicule situé à l'avant du groupe motopropulseur (1), et en ce que les moyens de fixation (6, 7) sont conformés pour guider en coulissement la pièce d'impact (5) sous l'effet d'une poussée vers l'arrière exercée par le dispositif avant (4) contre la face avant libre (52) de la pièce d'impact (5) en situation de choc frontal, jusqu'à ce que la face arrière (51) de la pièce d'impact (5) vienne en contact avec l'élément de structure (3). 2. Véhicule selon la revendication 1, dans lequel la face arrière libre (51) de la pièce d'impact (5) est espacée de l'élément de structure (3) du véhicule d'une distance de fonctionnement (DF) prédéterminée selon l'axe longitudinal (X) du véhicule, et dans lequel la face avant libre (52) est située en avant du groupe motopropulseur (1) d'une distance de sécurité (DS) prédéterminée selon cet axe longitudinal (X), ladite distance de sécurité (DS) étant supérieure ou égale à ladite distance de fonctionnement (DF). 3. Véhicule selon les revendications 1 ou 2, dans lequel les moyens de fixation (6, 7) sont conformés pour autoriser le coulissement de la pièce d'impact (5) sous l'effet d'une poussée exercée par le dispositif avant (4) supérieure à un seuil d'effort prédéterminé. 4. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel les moyens de fixation comportent au moins deux paliers recevant lapièce d'impact (5), dont un palier avant (6) recevant la partie avant de la pièce d'impact (5) et un palier arrière (7) recevant la partie arrière de la pièce d'impact (5). 5. Véhicule selon la revendication 4, dans lequel l'un au moins des paliers (6, 7) présente au moins une cale interne en matériau élastiquement déformable, notamment en caoutchouc, en contact avec la pièce d'impact (5). 6. Véhicule selon les revendications 4 ou 5, dans lequel l'un au moins des paliers (6, 7) présente une garniture interne de friction serrée autour de la pièce d'impact (5). 7. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 4 à 6, dans lequel la pièce d'impact (5) présente au moins une zone de réduction (50) continue de la largeur ou du diamètre de la pièce d'impact (5), et dans lequel la ou chaque zone (50) est en appui contre une face externe avant (81) de l'un des paliers (6, 7) ou contre une butée interne (80) prévue dans l'un des paliers (6, 7). 8. Véhicule selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'impacteur (2) comporte une plaque avant (54) fixée sur la partie avant de la pièce d'impact (5) pour définir la face avant libre (52).