Brevet FR3007375A1 — publié le 20141226

INSERT POUR LA PROTECTION D'UNE LIGNE D'ÉCHAPPEMENT pool L'invention a trait au domaine de l'automobile. Elle concerne plus particulièrement une caisse de véhicule automobile. [0002] Les caisses de véhicules automobiles se doivent d'assurer une 5 protection efficace des passagers en cas de choc, typiquement en cas de choc latéral. [0003] Un exemple de choc latéral est une collision latéro-frontale entre deux véhicules circulant dans des directions perpendiculaires. Ce type de choc est fréquent, au point qu'il a fait l'objet d'une directive par le parlement européen, 10 publiée sous le numéro UN ECE R95, Directive 96/27/CE. [0004] L'article 3 de l'annexe Il « prescriptions techniques » de cette directive édicte, en particulier, les préconisations suivantes : « Aucune porte ne doit s'ouvrir au cours de l'essai. Après le choc, il doit être possible, sans exiger le recours à des outils : 15 - d'ouvrir un nombre suffisant de portes prévues pour l'accès et la sortie normale des occupants, et si nécessaire de déplacer les dossiers des sièges ou les sièges, afin de permettre l'évacuation de tous les occupants ; de libérer [l'occupant] des moyens de protection ; 20 d'extraire [l'occupant] du véhicule ; aucun dispositif intérieur ni aucun composant ne devra s'être détaché de façon telle que des pointes ou arêtes vives puissent augmenter sensiblement le risque de blessure ; des ruptures consécutives à des déformations permanentes sont acceptables, 25 à condition qu'elles n'augmentent pas le risque de blessure ; en cas de perte continue de liquide du circuit d'alimentation en carburant après la collision, celle-ci ne doit pas dépasser 5 x 10-4 kg/s; quand le liquide du circuit d'alimentation en carburant se mélange avec des liquides des autres circuits, et s'il est impossible de séparer de façon simple et d'identifier les divers fluides, on évalue la fuite continue en tenant compte de tous les fluides recueillis. » [0005] En pratique, la caisse du véhicule doit être conçue pour adopter un comportement différencié en deux temps : - dans un premier temps, la caisse doit pouvoir se déformer pour absorber l'énergie du choc ; - dans un deuxième temps, la caisse doit présenter une rigidité suffisante pour pouvoir résister aux déformations de sorte à maintenir l'intégrité de l'habitacle et ainsi protéger les occupants contre les intrusions de composants. [0006] La plupart des véhicules sont munis de traverses d'assises, sur lesquelles sont fixés les sièges. Ces traverses sont fixées extérieurement aux longerons et intérieurement à un tunnel central abritant la ligne d'échappement du véhicule et/ou sa transmission lorsque le véhicule est du type propulsion ou traction intégrale. [0007] Les chocs frontaux ont cependant tendance à écraser le tunnel central, qui se déforme sous les contraintes qui lui sont appliquées par la traverse d'assise située du côté du choc mais n'offre toutefois pas de rigidité suffisante pour transmettre les efforts à la traverse d'assise opposée. Ainsi l'occupant situé du côté du choc peut se retrouver écrasé par une déformation excessive de l'habitacle, concentrée de son côté, tandis que l'autre côté demeure relativement intact. En outre, l'écrasement du tunnel peut conduire à une rupture de l'arbre de transmission (avec l'impossibilité ultérieure pour le conducteur de dégager le véhicule de la zone d'impact, au risque de provoquer un sur accident) ou de la ligne d'échappement (avec une probabilité élevée de diffusion de gaz d'échappement dans l'habitacle, au risque d'intoxiquer les passagers prisonniers de celui-ci). [00os] Les constructeurs ont bien compris cette faiblesse induite sur la caisse du véhicule par la présence du tunnel, et ont proposé plusieurs solutions. [0009] Une première solution consiste à contourner la faiblesse structurelle du tunnel en installant des cavaliers qui assurent la jonction entre les traverses d'assise en enjambant le tunnel, cf. par ex. la demande de brevet américain US 2012/0019026, ou encore la demande de brevet américain US 2010/0244486. [001 0] Cette première solution est efficace mais elle a pour inconvénient d'empiéter sur le volume utile de l'habitacle, en créant une surépaisseur sur le tunnel. En outre, ces cavaliers sont pour l'essentiel soumis à des contraintes de flexion et de flambage, et nécessitent par conséquent, pour être efficaces, des dimensions imposantes. [0011] Une deuxième solution consiste à créer une voie d'effort au sein même du tunnel, cf. par ex. la demande de brevet américain US 2010/0213741, qui propose de monter dans le tunnel des entretoises reliant les parois latérales du tunnel. [0012] Cette deuxième solution ne remédie qu'en apparence aux inconvénients de la première, car elle semble ne pas tenir compte de la présence, dans le tunnel, d'organes fonctionnels qui occupent une grande partie de l'espace disponible. Ainsi, sauf à modifier le tunnel pour en élargir le volume disponible, cette solution paraît difficilement praticable. [0013] Un premier objectif est d'améliorer la sécurité passive des véhicules automobiles, spécialement en cas de choc latéral. [0014] Un deuxième objectif est d'améliorer la transmission des efforts de la traverse d'assise située du côté du choc à la traverse située à l'opposé. [0015] Un troisième objectif est de mettre à profit le tunnel central pour créer une voie d'effort. [0016] Un quatrième objectif est de réaliser l'un au moins des objectifs précédents sans empiéter sur le volume utile de l'habitacle. [0017] Un cinquième objectif est de proposer une solution mettant à profit les organes existants, sans nuire à leur fonction première. [0018] A cet effet, il est proposé en premier lieu un dispositif d'absorption des chocs latéraux, dans un véhicule automobile équipé d'une caisse comprenant un tunnel central longitudinal ayant deux parois latérales opposées, et d'une 30 ligne d'échappement incluant une tubulure d'échappement montée longitudinalement dans le tunnel central entre les parois latérales, ce dispositif comprenant un insert d'absorption d'énergie logé dans le tunnel central et monté sur la tubulure d'échappement, cet insert comprenant un corps principal qui enserre la tubulure d'échappement et présente des faces latérales disposées en regard des parois latérales du tunnel. [0019] Cet insert crée, en cas de choc latéral, une voie d'effort de la traverse d'assise située du côté du choc à la traverse opposée. L'insert met à profit la tubulure d'échappement et n'empiète donc pas sur celle-ci. Il protège en outre la tubulure d'un éventuel écrasement lors du choc, au bénéfice de la sécurité des occupants. [0020] Diverses caractéristiques supplémentaires peuvent être prévues, seules ou en combinaison : - l'insert comprend un doigt d'indexage solidaire du corps, ce doigt d'indexage étant logé dans une suspente solidaire de la tubulure d'échappement ; - le doigt d'indexage s'étend longitudinalement en saillie à partir du corps ; - le doigt d'indexage s'étend à partir d'une face transversale du corps ; - le corps de l'insert est formé d'une partie inférieure et d'une partie supérieure distinctes réunies autour de la tubulure d'échappement, et le dispositif d'absorption des chocs comprend en outre des moyens de fixation de la partie inférieure sur la partie supérieure ; lesdits moyens de fixation se présentent sous forme de vis ; le corps est pourvu d'un trou pour le passage de la tubulure d'échappement, ce trou étant formé par deux réserves en creux semi- cylindriques creusées dans la partie inférieure et la partie supérieure ; - qu'un jeu est ménagé entre les faces latérales du corps de l'insert et les parois latérales du tunnel central ; - l'insert est réalisé dans une matière plastique rigide. [0021] II est proposé, en second lieu, un véhicule automobile équipé d'une caisse comprenant un tunnel central longitudinal ayant deux parois latérales opposées, et d'une ligne d'échappement incluant une tubulure d'échappement montée longitudinalement dans le tunnel central entre les parois latérales, ce véhicule étant en outre équipé d'un dispositif d'absorption des chocs latéraux tel que présenté ci-dessus, dont l'insert est logé dans le tunnel central et monté sur la tubulure d'échappement. [0022] D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront plus clairement et de manière concrète à la lecture de la description ci-après de modes de réalisation, laquelle est faite en référence aux dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue partielle en coupe d'un véhicule automobile montrant des traverses d'assises et un tunnel central dans lequel est logée une tubulure et un dispositif d'absorption des chocs monté sur la tubulure ; on a représenté en médaillon un détail centré sur le tunnel ; - la figure 2 est une vue en perspective de dessus, en coupe partielle, illustrant le dispositif d'absorption des chocs ; - la figure 3 est une vue en perspective de dessus montrant le dispositif d'absorption des chocs et la tubulure d'échappement. [0023] Sur la figure 1 est représenté, partiellement et en coupe, un véhicule 1 automobile. Plus précisément, la figure 1 montre des éléments structurels d'une caisse du véhicule 1, en l'espèce des traverses 2 d'assise, des longerons 3 longitudinaux et un tunnel 4 central. [0024] Les traverses 2 d'assise sont reliées, par des extrémités externes, aux longerons 3 auxquels elles sont fixées, typiquement par soudure. Par des extrémités internes, les traverses 2 d'assise sont solidaires du tunnel 4 central auquel elles sont également fixées de préférence par soudure. [0025] Le tunnel 4 central présente en section un profil en forme de U inversé, et comprend une paroi 5 sommitale et deux parois 6 latérales qui s'étendent de part et d'autre de la paroi 5 sommitale. [0026] Comme on le voit dans le médaillon de la figure 1, les parois 6 latérales sont fixées sur les traverses 2 d'assise, typiquement par soudure, par l'intermédiaire de bords d'extrémité repliés en équerre. [0027] Selon un mode de réalisation particulier représenté sur les figures, les parois 6 latérales du tunnel 4 central ne sont pas parallèles mais vont en s'évasant à partir de la paroi 5 sommitale. [0028] Comme on le voit par ailleurs dans le médaillon de la figure 1, une doublure 7 de tunnel est montée dans le tunnel 4, notamment pour accroître l'isolation thermique et phonique de l'habitacle. La doublure 7 est solidaire des traverses 2 d'assise. Plus précisément, la doublure 7 présente des rebords 8 inférieurs qui sont chacun pris en sandwich entre une extrémité interne de la traverse 2 d'assise et une plaque 9 de fermeture du tunnel 4 central. [0029] Comme cela est également illustré sur la figure 1, une ligne d'échappement est logée dans le tunnel 4 central. Plus précisément, cette ligne d'échappement comprend une tubulure 10 d'échappement qui s'étend longitudinalement dans le tunnel 4 entre les parois 6 latérales, dans une enceinte 11 délimitée conjointement par la doublure 7 et la plaque 9, laquelle assure une protection de la tubulure 10 d'échappement contre les agressions extérieures (notamment eau, sel, graviers, poussière). Le tunnel 4 est de préférence réalisé dans un matériau métallique (typiquement en acier), tandis que la doublure 7 peut être réalisée dans une matière plastique. [0030] La tubulure 10 est montée dans le tunnel 4 central en étant suspendue à la doublure 7 au moyen d'une suspente 12 munie d'une tige 13 d'indexage en saillie transversale, logée dans un trou formé dans un bloc 14 support rendu solidaire de la doublure 7 par soudure, vissage, rivetage, ou tout autre moyen de fixation analogue. [0031] Un dispositif 15 d'absorption d'énergie est monté sur la tubulure 10 d'échappement. Plus précisément, le dispositif 15 comprend un insert 16 rapporté, monté flottant dans le tunnel 4 en enserrant la tubulure 8. [0032] Comme on peut le voir sur les figures 1 et 3, l'insert 16 comprend un corps 17 de forme trapézoïdale, muni d'une face 18 supérieure et d'une face 19 inférieure opposées, reliées par deux faces 20 latérales. [0033] Avantageusement, les faces 20 latérales sont disposées en regard des parois 6 latérales du tunnel 4 (abstraction faite de la doublure 7). Selon un mode de réalisation préféré, les faces 20 latérales de l'insert s'étendent parallèlement aux parois 6 latérales du tunnel 4 central. [0034] La face 18 supérieure s'étend (abstraction faite de la doublure 7) en regard de la paroi 5 sommitale, et la face 19 inférieure en regard de la plaque 9 de fermeture. [0035] Comme on le voit bien dans le médaillon de la figure 1, l'insert 16 est en deux parties, et comprend une partie 21 inférieure et une partie 22 supérieure fixées l'une à l'autre de part et d'autre de la tubulure 10 d'échappement à l'aide de moyens 23 de fixation qui, en l'espèce, se présentent sous forme de vis. Ces vis 23 traversent en l'occurrence la partie 22 inférieure pour venir en prise hélicoïdale avec des trous taraudés pratiqués dans la partie 22 supérieure. [0036] Le corps 17 est pourvu d'un trou 24 pour le passage de la tubulure 10 d'échappement, ce trou étant formé par deux réserves en creux semicylindriques complémentaires, creusées respectivement dans la partie 21 inférieure et dans la partie 22 supérieure. [0037] L'insert 16 comprend en outre un doigt 25 d'indexage qui s'étend longitudinalement en saillie depuis une face 26 transversale du corps pour venir se loger dans la suspente 11 de fixation et ainsi bloquer l'insert 16 en rotation par rapport à la tubulure 10 d'échappement. L'insert 16 est ainsi maintenu en position par rapport au tunnel 4. En particulier, les faces 20 latérales sont maintenues parallèles aux parois 6 latérales du tunnel 4. [0038] Comme on le voit sur la figure 1, un jeu 27 est laissé entre l'insert 16 et la doublure 7 (et donc a fortiori entre l'insert 16 et le tunnel 4 central). Ce jeu 27 ménage un certain débattement latéral pour la tubulure 10 d'échappement, qui limite le risque de chocs de l'insert 16 contre la doublure 7 (et donc a fortiori contre les parois 6 latérales du tunnel 4. Le jeu 27 est permis par les dimensions de l'insert 16, homothétiquement inférieures aux dimensions internes du tunnel 4 (ou de la doublure 7 lorsque celle-ci existe, comme dans l'exemple illustré). [0039] Selon un mode préféré de réalisation, l'insert 16 est réalisé dans une matière plastique rigide, tel qu'une mousse de polyuréthane à haute densité. [0040] Lors d'un choc latéral, représenté par la flèche de la figure 1, la traverse 2 d'assise située du côté du choc (à droite sur la figure 1), est enfoncée dans l'habitacle en direction du tunnel 4 central. [0041] La traverse 2 d'assise peut se déformer par flambage mais elle transmet une partie de l'énergie du choc au tunnel 4 central, et plus précisément à la paroi 6 latérale sur laquelle est fixée la traverse 2. [0042] Sous la pression de la traverse 2, le tunnel 4 central se déforme à son tour, la paroi 6 latérale située du côté du choc étant déplacée (avec ou sans déformation de flexion) vers l'intérieur de l'enceinte 12. Si le choc est suffisamment puissant, la paroi 6 latérale vient alors au contact (éventuellement avec interposition de la doublure 7) de la face 20 latérale correspondante de l'insert 16, qui se trouve ainsi repoussé en direction de la traverse 2 d'assise opposée. [0043] L'insert 16, pris en sandwich entre les parois 6 latérales du tunnel 4, réalise une voie d'effort vers la traverse 2 d'assise opposée qui reçoit ainsi au moins une partie de l'énergie transmise par la traverse 2 directement affectée par le choc. [0044] L'insert 16 permet ainsi de limiter les déformations du tunnel 4 et assure une relative protection de la tubulure 10 d'échappement, au bénéfice de la sécurité des passagers. [0045] Le dispositif 15 d'absorption d'énergie permet ainsi d'améliorer la transmission des efforts de la traverse d'assise située du côté du choc à la traverse située à l'opposé, en mettant à profit le tunnel central sans empiéter sur le volume utile de l'habitacle, tout en mettant à profit la tubulure 10 d'échappement sans nuire à sa fonction (assurer l'évacuation des gaz d'échappement). [0046] II en résulte une meilleure sécurité passive du véhicule, spécialement en cas de choc latéral. REVENDICATIONS1. Dispositif (13) d'absorption des chocs latéraux dans un véhicule (1) automobile, le véhicule (1) étant équipé d'une caisse comprenant un tunnel (4) central longitudinal ayant deux parois (6) latérales opposées, et d'une ligne d'échappement incluant une tubulure (8) d'échappement montée longitudinalement dans le tunnel (4) central entre les parois (6) latérales, caractérisé en ce que ce dispositif (13) comprend un insert (14) d'absorption d'énergie logé dans le tunnel (4) central et monté sur la tubulure (8) d'échappement, cet insert (14) comprenant un corps (16) principal qui enserre la tubulure (8) d'échappement et présente des faces (19) latérales disposées en regard des parois (6) latérales du tunnel (4). 2. Dispositif (13) selon la revendication 1 caractérisé en ce que l'insert (14) comprend un doigt (20) d'indexage solidaire du corps (16), ce doigt (20) d'indexage étant logé dans une suspente (9) solidaire de la tubulure (8) 15 d'échappement. 3. Dispositif (13) selon la revendication 2 caractérisé en ce que le doigt (20) d'indexage s'étend longitudinalement en saillie à partir du corps (16). 4. Dispositif (13) selon la revendication 3 caractérisé en ce que le doigt (20) d'indexage s'étend à partir d'une face (21) transversale du corps (16). 20 5. Dispositif (13) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que le corps (16) de l'insert (14) est formé d'une partie (22) inférieure et d'une partie (23) supérieure distinctes réunies autour de la tubulure (8) d'échappement, et en ce que le dispositif (13) d'absorption des chocs comprend en outre des moyens (15) de fixation de la partie (22) 25 inférieure sur la partie (23) supérieure. 6. Dispositif (13) selon la revendication 5 caractérisé en ce que lesdits moyens de fixation se présentent sous forme de vis (15). 7. Dispositif (13) selon la revendication 5 caractérisé en ce que le corps (16) est pourvu d'un trou pour le passage de la tubulure d'échappement, ce trou 30 étant formé par deux réserves en creux semi-cylindriques creusées dans la partie (22) inférieure et la partie (23) supérieure. 8. Dispositif (13) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que qu'un jeu (27) est ménagé entre les faces (19) latérales du corps (16) de l'insert (14) et les parois (6) latérales du tunnel (4) central. 9. Dispositif (13) selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que l'insert (14) est réalisé dans une matière plastique rigide. 10. Véhicule (1) automobile équipé d'une caisse comprenant un tunnel (4) central longitudinal ayant deux parois (6) latérales opposées, et d'une ligne d'échappement incluant une tubulure (8) d'échappement montée longitudinalement dans le tunnel (4) central entre les parois (6) latérales, caractérisé en ce que qu'il est en outre équipé d'un dispositif (13) d'absorption des chocs latéraux selon l'une des revendications là 9, dont l'insert (14) est logé dans le tunnel (4) central et monté sur la tubulure (8) d'échappement.