Brevet FR2998222A1 — publié le 20140523

DISPOSITIF DE PROTECTION D'UN ELEMENT LOGE A L'INTERIEUR D'UN COMPARTIMENT MOTEUR [0001] L'invention porte sur des agencements d'un élément, tel qu'un échangeur de chaleur, une cassette technique, une buse d'un groupe moto-ventilateur ou analogue, qui est logé à l'intérieur d'un compartiment moteur d'un véhicule automobile. Elle a pour objet un dispositif de protection d'un tel élément à l'encontre de chocs qu'est susceptible de subir le véhicule automobile. [0002] Un radiateur constitutif d'un circuit de refroidissement d'un moteur à combustion interne équipant un véhicule automobile est fréquemment disposé sous un capot-moteur du véhicule automobile et à l'intérieur d'une façade avant de ce dernier pour favoriser des échanges thermiques entre le radiateur et un flux d'air extérieur. Se pose le problème général d'une préservation du radiateur lors d'un choc frontal du véhicule automobile contre un obstacle. [0003] Le document FR 2.682.919 décrit une fixation pour un radiateur qui vise à une telle préservation. A cet effet, cette dernière comprend deux tourillons, disposés à distance l'un de l'autre, sur les petits côtés opposés du radiateur et pourvus de douilles élastiques, avec deux tôles support fixées au véhicule automobile, présentant des évidements destinés à recevoir les tourillons et des éléments de fixation destinés à assurer la fixation du radiateur dans la position de montage. Le radiateur est maintenu à pivotement, par l'intermédiaire d'un premier tourillon par petit côté de radiateur, dans un évidement de la tôle support. Le radiateur est fixé en position de montage, chaque fois par l'intermédiaire de l'autre tourillon, au moyen d'un élément de maintien déformable. Une telle fixation permet, lors de sa rupture sous l'effet d'une contrainte, un pivotement du radiateur pour tenter de le préserver, notamment lors d'une application d'une contrainte induite par un choc frontal du véhicule automobile. [0004] Une telle fixation mérite d'être améliorée pour mieux répondre à des contraintes diverses, telles qu'un choc piéton, un choc fémur, un choc réparabilité ou analogue. Il est plus particulièrement recherché de préserver au mieux un élément logé à l'intérieur d'un compartiment moteur du véhicule automobile, tel qu'un échangeur de chaleur, une cassette technique, une buse d'un groupe moto-ventilateur ou analogue. [0005] Un but de la présente invention est de proposer un dispositif de protection d'un élément logé à l'intérieur d'un compartiment moteur d'un véhicule automobile, le dispositif de fixation étant simple, léger et résistant pour offrir une préservation optimisée de l'élément en cas de choc frontal du véhicule automobile contre un obstacle, le choc étant indifféremment un choc frontal centré, un choc frontal de côté, un choc frontal piéton ou analogue. Un autre but est de proposer un véhicule automobile équipé d'un tel dispositif de protection, le véhicule automobile comportant un porte-à-faux avant qui est le plus réduit possible. [0006] Un dispositif de la présente invention est un dispositif de protection d'un élément logé à l'intérieur d'un compartiment moteur d'un véhicule automobile. L'élément comporte au moins un pion de fixation sur un châssis du véhicule automobile. [0007] Selon la présente invention, le dispositif de protection comprend une platine de protection rapportée sur l'élément et au moins un plot de fixation interposé entre le pion et le châssis. [0008] La platine de protection est avantageusement agencée en un cadre comportant un montant longitudinal supérieur qui est pourvu d'un renfort et un montant longitudinal inférieur qui comporte des ajours. [0009] Le cadre comporte avantageusement des montants latéraux équipés de pattes de fixation respective sur l'élément. [0010] Un absorbeur mécanique est avantageusement interposé entre la patte de fixation et l'élément. [0011] Le plot de fixation comprend avantageusement une enveloppe pourvue d'une rainure de réception du pion. [0012] Le plot de fixation comporte avantageusement une ouverture ménagée en vis-à-vis de la rainure. [0013] Une cavité pourvue de crans est avantageusement interposée entre la rainure et l'ouverture. [0014] De préférence, l'enveloppe est réalisée en un élastomère et les crans sont réalisés en un matériau plastique. [0015] Un véhicule automobile de la présente invention est principalement reconnaissable en ce que le véhicule automobile comporte un compartiment moteur logeant au moins un élément équipé d'un tel dispositif de protection. [0016] A titre d'exemple, l'élément est indifféremment un échangeur thermique, une buse d'un groupe moto-ventilateur ou une cassette technique. [0017] D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la description qui va en être faite d'exemples de réalisation, en relation avec les figures des planches annexées, dans lesquelles : [0018] La figure 1 est une vue schématique de côté d'un véhicule automobile selon la présente invention. [0019] La figure 2 est une vue schématique de dessus du véhicule automobile illustré sur la figure précédente. [0020] La figure 3 est une vue schématique en perspective d'un dispositif de protection équipant le véhicule automobile illustré sur les figures précédentes. [0021] La figure 4 est une vue schématique en perspective de plots de fixation constitutifs du dispositif de protection illustré sur la figure 3. [0022] La figure 5 est une vue schématique de face d'une platine de protection constitutive du dispositif de protection illustré sur la figure 3. [0023] La figure 6 est une vue schématique en coupe de la platine de protection illustrée sur la figure 5. [0024] Les figures 7, 8 et 9 sont des vues respectivement en perspective, en coupe transversale et en coupe longitudinale d'un des plots de fixation représentés sur la figure 4. [0025] La figure 10 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un compartiment moteur du véhicule automobile représenté sur les figures 1 et 2. [0026] Les figures 11 et 12 sont des vues de détail en coupe sagittale respectivement avant et après un choc frontal de côté d'un élément logé à l'intérieur du compartiment moteur représenté sur la figure 10 et équipé du dispositif de protection de la présente invention. [0027] Les figures 13 et 14 sont des vues de détail en coupe sagittale respectivement avant et après un choc frontal centré d'un élément logé à l'intérieur du compartiment moteur représenté sur la figure 10 et équipé du dispositif de protection de la présente invention. [0028] La figure 15 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un compartiment moteur du véhicule automobile représenté sur les figures 1 et 2. [0029] Sur la figure 1 et la figure 2, est représenté respectivement en vue de côté et en vue de dessus un véhicule automobile 1 de la présente invention. Le véhicule automobile 1 comporte une face avant 2 et une face arrière 3 qui sont opposées l'une à l'autre et qui sont chacune orthogonales à un axe longitudinal Al d'extension du véhicule automobile 1. La face avant 2 est la face du véhicule automobile 1 qui précède la face arrière 3 lorsque le véhicule automobile 1 se déplace en marche avant, c'est-à-dire selon un sens de circulation 4 le plus courant du véhicule automobile 1. Le véhicule automobile 1 comporte deux faces de côté 5,6 qui sont sensiblement orthogonales à la face avant 2 et la face arrière 3. Plus particulièrement, le véhicule automobile 1 comporte une face de côté gauche 5 et une face de côté droite 6 qui sont sensiblement orthogonales à un axe latéral A2 d'extension du véhicule automobile 1. L'axe latéral A2 est orthogonal à l'axe longitudinal Al. Le véhicule automobile 1 comporte enfin un plancher 7 et un toit 8 qui sont sensiblement parallèles l'un à l'autre et qui sont sensiblement orthogonaux à la face avant 2, à la face arrière 3, à la face de côté gauche 5 et à la face de côté droite 6. Le plancher 7 et le toit 8 sont orthogonaux à un axe vertical A3 d'extension du véhicule automobile qui est sensiblement parallèle à un axe de gravité terrestre. L'axe vertical A3 est orthogonal à l'axe longitudinal Al et l'axe latéral A2. L'axe longitudinal A1, l'axe latéral A2 et l'axe vertical A3 forment conjointement un trièdre direct Oxyz. Le véhicule automobile 1 comporte un compartiment habitacle 9 à l'intérieur duquel prend place au moins un utilisateur du véhicule automobile 1 et un compartiment moteur 10 qui loge au moins un moteur apte à pourvoir au déplacement du véhicule automobile 1. Le compartiment moteur 10 est délimité par un capot moteur 11, la face avant 2, partiellement le plancher 7 et les faces de côté 5,6, ainsi qu'un tablier 12 qui sépare le compartiment moteur 10 du compartiment habitacle 9. [0030] En sus du moteur, le compartiment moteur 10 loge une pluralité d'éléments 13,17,18. Plus particulièrement, le compartiment moteur 10 loge au moins un échangeur de chaleur 13 qui est destiné à permettre un échange calorifique entre un fluide circulant à l'intérieur de l'échangeur de chaleur 13 et un flux d'air extérieur 14. L'échangeur de chaleur 13 est indifféremment un radiateur 13a constitutif d'un circuit de refroidissement du moteur ou un condenseur 13b constitutif d'une boucle de climatisation destinée à modifier une température d'un air contenu à l'intérieur du compartiment habitacle 9. Dans le cas où le compartiment moteur 10 loge un radiateur 13a et un condenseur 13b, ce dernier est disposé en amont du radiateur 13a selon un sens d'écoulement 14a du flux d'air extérieur 14. Le compartiment moteur 10 loge également un groupe moto-ventilateur 15 qui est destiné à faire circuler le flux d'air extérieur 14 depuis un environnement extérieur 16 au véhicule automobile 1 vers le compartiment moteur 10. Le groupe moto-ventilateur 15 est pourvu d'une buse 17 qui est apte à canaliser une circulation du flux d'air extérieur 14 vers un ventilateur que comporte le groupe moto-ventilateur 15. Le compartiment moteur 10 est également susceptible de loger une cassette technique 18, tel qu'un boîtier de commande, un boîtier de contrôle, un boîtier-relais d'un dispositif quelconque ou analogue. [0031] Le véhicule automobile 1 est susceptible de subir un choc affectant le compartiment moteur 10. Un tel choc est par exemple un choc avant du véhicule automobile 1 dans lequel la face avant 2 vient en collision contre un obstacle au cours du déplacement du véhicule automobile selon le sens de circulation 4. Un tel choc est par exemple un choc couramment dénommé choc de réparabilité mur dans lequel la face avant 2 du véhicule automobile 1 percute un mur à une vitesse de l'ordre de 15km/h. Un tel choc est par exemple encore un choc couramment dénommé choc de réparabilité RCAR dans lequel la face avant 2 du véhicule automobile 1 percute un obstacle à 10km/h. Un tel choc est par exemple enfin un choc normalisé couramment dénommé choc fémur dans lequel la face avant 2 du véhicule automobile 1 percute à 10km/h un obstacle incliné à 20° ou 50° par rapport à l'axe Oy. Finalement, un tel choc est indifféremment un choc frontal de côté, un choc frontal centré, un choc piéton ou analogue. [0032] Selon la présente invention, le véhicule automobile 1 est équipé d'un dispositif de protection 19 de l'élément 13,17,18, tel qu'illustré sur la figure 3 et la figure 4. Plus particulièrement, le véhicule automobile 1 comprend autant de dispositif de protection 19 que d'éléments 13,17,18 à protéger lors d'un choc, tel que les chocs évoqués précédemment. Selon une variante de réalisation de la présente invention, chaque élément 13,17,18 est pourvu d'un dispositif de protection respectif 19. [0033] Le dispositif de protection 19 comprend une platine de protection 20 et au moins quatre plots de fixation 21 de l'élément 13,17,18 sur un châssis 100 logé à l'intérieur du compartiment moteur 10. [0034] La platine de protection 20 est rapportée sur le condenseur 13b lorsque le compartiment moteur 10 loge un condenseur 13b en amont du radiateur 13a, ou bien sur le radiateur 13a lorsque le compartiment moteur 10 ne loge pas de condenseur 13b. Autrement dit, la platine de protection 20 est rapportée sur l'échangeur de chaleur 13 placé le plus en amont selon le sens d'écoulement 14a du flux d'air extérieur 14. La platine de protection 20 est réalisée en métal, en matériau plastique, en matériau composite ou tout autre matériau résistant analogue. La platine de protection 20 est rapportée par emboitement sur l'échangeur de chaleur 13, indifféremment radiateur 13a ou condenseur 13b, qui la reçoit. La platine de protection 20 est destinée à absorber par déformation une énergie mécanique lors d'un choc entre le véhicule automobile 1 et un obstacle. [0035] Sur les figures 5 et 6, la platine de protection 20 est par exemple agencée en un cadre 22 qui est ménagé selon un plan de platine P1 qui est parallèle à un plan d'élément P2 selon lequel l'élément 13,17,18 est ménagé. Le cadre 22 comprend deux montants latéraux 23a parallèles l'un à l'autre et des montants longitudinaux 23b,23b' qui sont interposés entre les montants latéraux 23a et qui sont également parallèles l'un à l'autre. Les montants longitudinaux 23b,23b' comprennent un montant longitudinal supérieur 23b' qui comporte un renfort 24 orienté vers la face avant 2 du véhicule automobile 1. Les montants longitudinaux 23b,23b' comprennent un montant longitudinal inférieur 23b qui comporte des ajours 25 pour faciliter un écoulement du flux d'air extérieur 14 et pour réduire une masse globale de la platine de protection 20. Les montants latéraux 23a comprennent des pattes de fixation 26 par emboitement, par clipage ou analogue du cadre 22 sur l'échangeur thermique 13. Un absorbeur mécanique 27 est susceptible d'être interposé entre la patte de fixation 26 auquel l'absorbeur mécanique 27 est affecté et l'échangeur thermique 13. L'absorbeur mécanique 27 est par exemple réalisé en une matière élastique, élastomère notamment. [0036] Chaque plot de fixation 21 est interposé entre le châssis 100 et un pion respectif 28 que comporte l'échangeur thermique 13. Le dispositif de protection 19 comporte autant de plots de fixation 21 que l'élément 13,17,18 comporte de pions 28. Selon la variante illustrée, l'élément 13,17,18 est pourvu de quatre pions 28. L'élément 13,17,18 étant globalement parallélépipédique et globalement étendu selon le plan d'élément P2, les pions 28 sont répartis deux à deux sur deux parois opposées 29,29' de l'élément 13,17,18 qui sont sensiblement orthogonales au plan d'élément P2. Les parois 29,29' comprennent une paroi inférieure 29 qui est orientée vers le plancher 7 et une paroi supérieure 29' qui est globalement orientée vers le toit 8. Les pions 28 affectés à la paroi inférieure 29 sont orientés vers le plancher 7 tandis que les pions 28 affectés à la paroi supérieure 29' sont orientés vers le toit 8. [0037] Sur les figures 7 à 9, le plot de fixation 21 comprend une enveloppe 30 qui est réalisée en un matériau élastomère, caoutchouc notamment ou analogue, qui permet un découplage mécanique de l'élément 13,17,18 avec le châssis 100. [0038] L'enveloppe 30 comporte une rainure 31 de réception du pion 28 par emboîtement. La rainure 31 est de conformation allongée selon un axe de rainure A4 pour permettre une translation du pion 28 à l'intérieur de l'enveloppe 30 en cas de choc du véhicule automobile 1 contre un obstacle. En position d'utilisation du plot de fixation 21 sur le véhicule automobile 1, l'axe de rainure A4 est parallèle à l'axe longitudinal Al du véhicule automobile 1 pour permettre une translation selon l'axe longitudinal Al de l'élément 13,17,18. Ces dispositions permettent finalement un recul vers la face arrière 3 et selon l'axe longitudinal de l'élément Al de l'élément 13,17,18 lors d'un choc de la face avant 2 du véhicule automobile 1 contre un obstacle. Il en résulte une préservation de l'élément 13,17,18. [0039] La rainure 31 est débouchante à l'intérieur d'une cavité 32 ménagée à l'intérieur de l'enveloppe 30. La cavité 32 constitue une enceinte logeant des crans 33 qui sont réalisés en matière plastique. Les crans 33 sont notamment disposés le long de l'axe de rainure A4 et en vis-à-vis les uns des autres. Les crans 33 constituent un frein à l'encontre de la translation du pion 28 à l'intérieur de la rainure 31, un tel frein absorbant au moins partiellement une énergie mécanique générée par le choc du véhicule automobile 1 contre un obstacle. [0040] L'enveloppe 30 comporte une ouverture 34 qui est ménagée en vis-à-vis de la rainure 31, la cavité 32 étant interposée entre la rainure 31 et l'ouverture 34. Ces dispositions sont telles qu'en position d'utilisation du plot de fixation 21 sur le véhicule automobile 1, le pion 28 est susceptible de coulisser depuis la rainure 31, à travers la cavité 32 jusqu'à l'ouverture 34 selon l'axe vertical A3. Ces dispositions permettent finalement une descente vers le plancher 7 et selon l'axe vertical A3 de l'élément 13,17,18 lors d'un choc frontal de la face avant 2 contre un obstacle. Il en résulte une préservation de l'élément 13,17,18. [0041] Sur la figure 10, la platine de protection 20 est interposée entre l'élément 13,17,18 et une poutre transversale 35 de protection de l'élément 13,17,18. La poutre transversale 35 est globalement étendue selon l'axe latéral A2 pour préserver l'élément 13,17,18 lors d'un choc frontal du véhicule automobile 1 contre un obstacle. La poutre transversale 35 est portée par deux bras 36 qui sont globalement étendus selon l'axe longitudinal Al et qui sont d'une longueur L la plus réduite possible, en raison de la présence de la platine de protection 20. En effet, selon l'art antérieur, la longueur L est souhaitée suffisante pour empêcher un enfoncement de l'élément 13,17,18 par la poutre transversale 35 en cas de choc alors que, selon l'invention, la présence de la platine de protection 20 permet une minimisation de la longueur L, ce qui diminue d'autant un porte-à-faux global du véhicule automobile 1. [0042] Sur les figures 11 et 12 qui représentent l'avant du véhicule automobile 1 respectivement avant et après un choc frontal de côté, la poutre transversale 35 est déformée sous l'effet d'un impact de côté 37. Ce dernier entraîne une déformation de la platine de protection 20 ce qui absorbe au moins partiellement l'énergie mécanique de l'impact de côté 37. Ce dernier entraîne aussi une translation selon l'axe longitudinal Al du pion 28 situé du côté de l'impact à l'intérieur de la rainure 31, ce qui induit une absorption au moins partielle de ladite énergie mécanique. Ces dispositions permettent une préservation de l'intégrité de l'élément 13,17,18. [0043] Sur les figures 13 et 14 qui représentent l'avant du véhicule automobile 1 respectivement avant et après un choc frontal centré, la poutre transversale 35 est déformée sous l'effet d'un impact frontal 38. Ce dernier entraîne une déformation de la platine de protection 20 ce qui absorbe au moins partiellement l'énergie mécanique de l'impact frontal 38. Ce dernier entraîne aussi une translation selon l'axe longitudinal Al des pions 28 à l'intérieur des rainures respectives 31 qui les reçoivent, ce qui induit une absorption au moins partielle de ladite énergie mécanique. Ces dispositions permettent encore une préservation de l'intégrité de l'élément 13,17,18. [0044] Sur la figure 15 qui représente l'avant du véhicule automobile 1 lors d'un choc piéton au cours duquel un impact fémur 39 affecte le capot moteur 11 selon une direction formant par exemple un angle de 45° avec l'axe longitudinal Al et l'axe vertical A3. Sous l'effet de l'impact fémur 39, la platine de protection 20 est déformée ce qui absorbe au moins partiellement l'énergie mécanique de l'impact. Ce dernier entraîne aussi une translation selon l'axe vertical A3 des pions 28 à l'intérieur des rainures 31, des cavités 32 et des ouvertures 33 respectives qui les reçoivent, ce qui induit une absorption au moins partielle de ladite énergie mécanique. Ces dispositions permettent aussi une préservation de l'intégrité de l'élément 13,17,18. [0045] Ces dispositions sont telles que le dispositif de protection 19 de la présente invention est apte à préserver l'élément 13,17,18 lors d'un impact de côté 37, d'un impact frontal 38 et d'un impact fémur 39 à partir d'une absorption de l'énergie mécanique par la platine de protection 30 et d'une translation des pions 38 selon l'axe longitudinal Al et/ou selon l'axe vertical A3. [0046] II découle avantageusement de ces dispositions une réduction du porte-à-faux avant du véhicule automobile 1, une diminution des contraintes géométriques de la face avant 2 et du capot-moteur 11, une optimisation de la masse du dispositif de protection 19 ainsi qu'une optimisation de la préservation de l'élément 13,17,18 à l'encontre de l'effet d'un impact de côté 37, d'un impact frontal 38 et d'un impact fémur 39. REVENDICATIONS1. Dispositif de protection (19) d'un élément (13,17,18) logé à l'intérieur d'un compartiment moteur (10) d'un véhicule automobile (1), l'élément (13,17,18) comportant au moins un pion (28) de fixation sur un châssis (100) du véhicule automobile (1), caractérisé en ce que le dispositif de protection (19) comprend une platine de protection (20) rapportée sur l'élément (13,17,18) et au moins un plot de fixation (21) interposé entre le pion (28) et le châssis (100). 2. Dispositif de protection (19) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la platine de protection (20) est agencée en un cadre (22) comportant un montant longitudinal supérieur (23b') qui est pourvu d'un renfort (24) et un montant longitudinal inférieur (23b) qui comporte des ajours (25). 3. Dispositif de protection (19) selon la revendication 2, caractérisé en ce que le cadre (22) comporte des montants latéraux (23a) équipés de pattes de fixation (26) respectives sur l'élément (13,17,18). 4. Dispositif de protection (19) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'un absorbeur mécanique (27) est interposé entre la patte de fixation (26) et l'élément (13,17,18). 5. Dispositif de protection (19) selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le plot de fixation (21) comprend une enveloppe (30) pourvue d'une rainure (31) de réception du pion (28). 6. Dispositif de protection (19) selon la revendication 5, caractérisé en ce que le plot de fixation (21) comporte une ouverture (34) ménagée en vis-à-vis de la rainure (31). 7. Dispositif de protection (19) selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'une cavité (32) pourvue de crans (33) est interposée entre la rainure (31) et l'ouverture (34). 8. Dispositif de protection (19) selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'enveloppe (30) est réalisée en un élastomère et en ce que les crans (33) sont réalisés en un matériau plastique. 9. Véhicule automobile (1) comportant un compartiment moteur (10) logeant au moins un élément (13,17,18) équipé d'un dispositif de protection (19) selon l'une quelconque des revendications précédentes. 10. Véhicule automobile (1) selon la revendication 9, caractérisé en ce que l'élément (13,17,18) est indifféremment un échangeur thermique (13), une buse (17) d'un groupe moto-ventilateur (15) ou une cassette technique (18).