Brevet FR3016576A1 — publié le 20150724

FACADE AVANT DE VEHICULE AUTOMOBILE AVEC GALBE ACTIF EN CAS DE CHOC L'invention a trait à l'absorption de chocs à l'avant d'un véhicule automobile. Plus particulièrement, l'invention a trait à une façade avant et une structure avant de véhicule ainsi qu'à un véhicule apte à absorber des chocs avant. Un système ou dispositif d'absorption de chocs avant pour véhicule est classiquement constitué de deux profilés structurels s'étendant parallèlement l'un à l'autre le long de la structure du véhicule. En prolongement à l'avant de ces profilés viennent classiquement deux profilés déformables en compression et couramment appelés « crashboxes », une poutre transversale étant fixée aux extrémités avant de ces profilés déformables. Les profilés déformables sont conçus pour pouvoir se déformer lors d'impact avant en formant des plis à la manière d'un accordéon. Un dispositif d'absorption de chocs avant pour véhicule doit satisfaire à de nombreuses prestations, notamment des tests de choc frontal. Parmi ces tests, on compte un test de choc frontal à 64 km/h avec recouvrement partiel contre une barrière composée d'une structure complexe qui représente la déformation «théorique» d'un bloc avant de voiture venant en sens inverse. Elle se compose notamment de panneaux en nid d'abeille. La figure 1 illustre ce test de choc. Le protocole est celui qui est utilisé actuellement par l'organisme European New Car Assessment Program (Euro NCAP). Ce test est à satisfaire aussi bien du côté gauche que du côté droit. Un nouveau protocole de choc frontal à 51 km/h avec 100% de recouvrement contre un mur rigide est en préparation. Il est susceptible d'être introduit dans le protocole Euro NCAP d'ici 2015. Ce test est illustré à la figure 2. II est donc souhaitable de satisfaire avec une bonne notation à ces deux protocoles de choc frontaux. A l'occasion du choc décalé à 40%, un seul côté du véhicule heurte l'obstacle et l'obstacle est par ailleurs déformable. Le fait de devoir absorber toute l'énergie du choc sur le seul côté impacté accentue le risque d'intrusions à l'intérieur de l'habitacle de ce côté. En revanche, la déformation de la barrière filtre la décélération subie par le véhicule, que l'on peut traiter avec les moyens de retenue des occupants selon l'état de la technique. A l'occasion d'un choc sans décalage sur un mur rigide, les deux côtés du véhicule travaillent de manière simultanée. L'énergie du choc est plus rapidement absorbée du fait de la raideur double représentée par les deux côtés du véhicule. De plus, l'impact est contre un mur rigide. La décélération subie par le véhicule est donc plus importante. La difficulté avec ce protocole se concentre essentiellement sur la loi de décélération du véhicule. L'invention a pour objectif de proposer un dispositif d'absorption de chocs avant pour véhicule qui puisse satisfaire aux deux tests susmentionnés, plus particulièrement au test de choc frontal avec recouvrement de 40% sur un obstacle déformable et au test de choc frontal avec recouvrement total sur obstacle rigide. L'invention a pour objet une façade avant de véhicule automobile, destinée à être disposée au-dessus d'une poutre de pare-chocs avant du véhicule, comprenant : une portion avant galbée vers l'avant, s'étendant généralement verticalement; et une portion arrière s'étendant essentiellement horizontalement au-dessus de la portion verticale et pourvue à ses extrémités latérales de moyens de fixation à des appuis de façade sur les brancards avant du véhicule; remarquable en ce qu'elle comprend, en outre, des cloisons et/ou un ou plusieurs caissons sur la portion arrière, rigidifiant ladite portion et la rendant apte à transmettre des efforts latéraux aux appuis de façade en cas de choc à l'avant du véhicule. Le galbe peut être tel que la partie centrale de la portion avant dépasse longitudinalement les parties latérales de ladite portion d'au moins 20mm, préférentiellement 40mm, plus préférentiellement 60mm, plus préférentiellement encore 80mm. Le galbe peut former une flèche vers l'avant comprise entre 2% et 5%, préférentiellement entre 5% et 10% la largeur de la façade. Selon un mode avantageux de l'invention, les cloisons s'étendent essentiellement majoritairement verticalement et longitudinalement, préférentiellement sous la portion arrière. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion arrière comprend une paroi principale et une semelle s'étendant sous et à distance de la paroi principale de manière à former le caisson, le caisson comprenant plusieurs cloisons à l'intérieur dudit caisson. La paroi principale et la semelle s'étendent essentiellement horizontalement. Selon un mode avantageux de l'invention, le ou les caissons s'étendent transversalement sur plus de 50%, préférentiellement plus de 70%, de la longueur de la portion arrière. La longueur s'entend suivant la direction transversale du véhicule. Selon un mode avantageux de l'invention, le caisson comprend préférentiellement deux à huit cloisons, plus préférentiellement quatre à six cloisons. Selon un mode avantageux de l'invention, les cloisons et/ou le ou les caissons s'étendent longitudinalement depuis un bord arrière de la portion arrière jusqu'à la portion avant. Selon un mode avantageux de l'invention, la façade comprend à au moins une, préférentiellement à chacune, de ses deux extrémités latérales une portion formant une butée contre l'appui de façade correspondant, la butée étant apte à agir transversalement vers l'extérieur du véhicule. Avantageusement, les extrémités latérales de la portion arrière forment des bras essentiellement décalés vers l'arrière de l'axe longitudinal du caisson, la direction de chaque bras et dudit axe formant un angle a préférentiellement de 5° à 80°, plus préférentiellement de 10° à 40°, chacun desdits br3 se terminant par la butée, destinée à venir en contact avec chacun des appuis latéraux. Avantageusement, la façade est en matériau plastique, mis à forme préférentiellement par moulage. Avantageusement, la façade est en polypropylène, préférentiellement en hostacom®, les parois et cloisons sont d'épaisseur comprise entre 2,5 mm et 3.5 mm, ladite façade est mise à forme préférentiellement en une pièce. Avantageusement, la portion arrière est destinée à recevoir une portion de carrosserie. Selon un mode avantageux de l'invention, la façade comprend, en outre, une traverse préférentiellement du type treillis, disposée en arrière de la portion arrière. Avantageusement, la traverse est destinée à soutenir un groupe moto ventilateur et être le lieu de fixation d'une fermeture de capot avant, les parois de ladite traverse faisant moins de 2.5mm d'épaisseur. L'invention a également pour objet une structure avant de véhicule automobile, comprenant : deux profilés structurels longitudinaux dits brancards s'étendant de manière essentiellement parallèle à l'avant du véhicule, avec des platines de fixation à leurs extrémités avant ; deux appuis de façade avant fixés aux platines de fixation sur les brancards, respectivement; une façade avant fixée aux appuis de façade ; remarquable en ce que la façade avant est conforme à l'invention, un impact frontal sur ladite façade favorisant une déformation latérale, vers l'extérieur, en dévers, des extrémités avant des profilés structurels. Avantageusement, les appuis latéraux sont en tôle métallique de 1.5 mm à 3 mm d'épaisseur mis à forme préférentiellement par emboutissage. Selon un mode avantageux de l'invention, la structure avant comprend, en outre : deux profilés déformables s'étendant, respectivement, dans le prolongement avant des brancards et fixés aux platines de fixation desdits profilés ; une poutre transversale de pare-chocs fixée aux profilés déformables ; la façade avant étant disposée au-dessus de la poutre de pare-chocs. Selon un mode avantageux de l'invention, la portion avant de la façade est fixée sur un bouclier de pare choc et/ou la poutre transversale. Selon un mode avantageux de l'invention, les appuis de façade s'étendent essentiellement verticalement jusqu'à la portion arrière de la façade avant, ladite portion étant fixée aux dits appuis. Avantageusement, un jeu de montage compris entre 2mm et 4mm est réalisé entre les portions des extrémités latérales formant une butée et les appuis de façade. Avantageusement, la fixation entre chaque extrémité latérale de la portion arrière de la façade et les appuis de façade est réalisée par des moyens standards de fixation, 30 par exemple avec des systèmes de vis / écrou. L'invention peut également avoir pour objet un véhicule automobile comprenant la structure de l'invention. Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent à la structure avant de satisfaire avec un bon niveau de performance les deux tests décrits dans la partie technique antérieure. Elles permettent de conserver le comportement en choc décalé et d'améliorer le comportement en choc frontal avec recouvrement total. En effet, l'énergie est absorbée en choc frontal selon un chemin parallèle à celui dans les profilés déformables, ledit chemin induisant en outre une réduction de la décélération du véhicule. En effet, le caisson transversal est apte à résister à l'impact frontal et à transmettre des efforts décalés vers l'extérieur de l'axe des profilés structurels longitudinaux ; Les efforts décalés permettent une déformation en dévers de la portion avant des profilés, apte à favoriser le cisaillement et donc la déformation des profilés. Cette déformation permet alors d'absorber l'énergie du choc avec des décélérations plus limitées compte tenu de la distance de déformation plus grande. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels : - La figure 1 illustre les conditions de test de choc frontal à 64 km/h, avec 40% de recouvrement contre une barrière déformable ; - La figure 2 illustre les conditions de test de choc frontal à 51 km/h avec 100% de recouvrement contre un mur rigide ; - La figure 3 est une vue de la structure avant du véhicule comprenant une façade selon l'invention ; - La figure 4 est une vue de trois-quarts arrière de la façade de la figure 3 ; - La figure 5 illustre une extrémité latérale de la façade des figures 3 et 4 et l'appui latéral de la façade avant de la figure 3 ; - La figure 6 est une vue de dessus de la structure avant des figures 3 et 4 ; - La figure 7 est une vue de côté de la partie gauche de la structure avant des figures 3, 4 et 6 ; - La figure 8 est une illustration de la structure de la figure 7, la structure étant en cours de déformation par collision frontale avec 100% de recouvrement contre un mur rigide ; - La figure 9 est une illustration correspondant aux figures 7 et 8, à l'état déformé; - La figure 10 illustre la partie droite de la structure avant des figures 3, 4 et 6 à l'état déformé par collision frontale avec 100% de recouvrement contre un mur rigide ; Les figures 1 et 2 ont déjà été décrites précédemment dans le cadre de la discussion de l'art antérieur. La figure 3 est une vue de la structure avant 2 de véhicule automobile conforme à l'invention. Elle comprend une poutre transversale avant 4, soutenue à ses deux extrémités par deux profilés déformables 6, communément appelés « crashboxes ». La structure 2 comprend également deux profilés structurels longitudinaux parallèles 8, communément appelés « brancards », lesdits profilés 8 se terminant par des platines de fixation 10 à leurs extrémités avant. Les profilés déformables 6 s'étendent dans le prolongement avant des brancards et sont fixés aux platines de fixation 10. La structure 2 comprend enfin, essentiellement, une façade avant 12 soutenue par des appuis latéraux 14 de façade, ceux-ci étant portés par les brancards 8 via les platines de fixation 10. Les appuis latéraux 14 de façade sont en tôle métallique préférentiellement de 1.5mm à 3mm d'épaisseur et mis à forme préférentiellement par emboutissage. La façade 12 comprend une portion avant 16 galbée vers l'avant et une portion arrière 18 s'étendant essentiellement horizontalement au-dessus de la portion avant 25 16. Plus précisément la portion avant galbée 16 s'étend verticalement au-dessus de la poutre transversale avant 4 de pare-chocs, elle peut être fixée sur sa partie inférieure à la poutre transversale 4 et/ou un bouclier de pare choc (non représenté). La portion arrière 18 est pourvue à ses extrémités latérales 20 de moyens de fixation 30 21 sur les appuis de façade 14, elle est destinée à recevoir une portion de carrosserie. La façade 12 comprend, en outre, une traverse 34 disposée en arrière de la portion arrière 18 ; Elle est est destinée à soutenir un groupe moto ventilateur (non représenté) et être le lieu de fixation d'une fermeture de capot avant (non représentée). La traverse 34 peut être du type treillis. La portion arrière 18 de la façade 12 peut aussi, dans un autre mode de réalisation, soutenir le groupe moto ventilateur. Les parois de la traverse 34 peuvent faire moins de 2.5mm d'épaisseur ce qui permet d'alléger la masse totale de la façade 12. La figure 4 est une vue de trois-quarts arrière de la façade 12 conforme à l'invention. On peut voir les portions avant 16 et arrière 18 vues plus haut. La façade 12 comprend dans sa portion arrière 18 des cloisons 22 et/ou un ou plusieurs caissons 24, rigidifiant ladite portion 18. Cette plus grande rigidité permet à la façade 12 de transmettre des efforts aux appuis latéraux de façade en cas de choc à l'avant du véhicule. Nous verrons plus bas plus en détails les effets de ces efforts qui sont majoritairement orientés vers l'extérieur du véhicule. Plus précisément la portion arrière 18 comprend une paroi principale 26 majoritairement horizontale et une semelle 28 qui lui est à distance. Un caisson 24 est formé par la paroi 26, la semelle 28, ainsi que deux parois latérales 30 de la façade. Les cloisons 22 vues plus haut s'étendent dans le caisson 24 majoritairement de manière verticale et longitudinale, cet arrangement formant plusieurs caissons 24 à l'intérieur de la façade 12. Le ou les caissons peuvent s'étendre transversalement au véhicule sur plus de 50%, préférentiellement plus de 70%, de la longueur de la portion arrière 18. La façade peut comprendre deux à huit cloisons 22, elle peut aussi comprendre quatre à six cloisons. Les cloisons 22 et/ou le ou les caissons 24 peuvent s'étendre longitudinalement depuis le bord arrière 32 de la portion arrière 18 jusqu'à la portion avant 16 ; elles peuvent aussi s'étendre partiellement sous la portion arrière 18 de la façade. La façade 12 est essentiellement en matériau plastique, elle peut être en polypropylène, elle est en l'occurrence en « hostacom® » ; La mise à forme de la façade est effectuée par moulage et peut être réalisée en une pièce. Les cloisons 22 30 de la façade peuvent être de 2,5 mm à 3.5 mm d'épaisseur. La figure 5 illustre une extrémité latérale 20 de la façade 12 et un appui latéral 14 conforme à l'invention. L'extrémité latérale 20 forme une butée 38 contre l'appui latéral 14 de façade, apte à agir transversalement vers l'extérieur dans le cas d'une collision à l'avant du véhicule. A l'état de repos, un jeu de montage, compris par exemple entre 2mm et 4mm, peut être réalisé entre la butée 38 et l'appui 14. Chacune des deux extrémités latérales 20 de la façade 12 peut former une butée 38 conformément à l'invention. Les moyens de fixation 21 des extrémités latérales 20 de la façade 12 sont standard, en l'occurrence ils sont réalisés par des systèmes de vis / écrou sur des portions horizontales des façades 12 et appui 14. La figure 6 est une vue de dessus de la structure 2 représentée en face d'une paroi de collision à recouvrement total. On peut voir la façade 12 avec la portion avant 16 galbée ainsi que la portion arrière 18 liée aux appuis 14 eux-mêmes en liaison avec les profilés structurels longitudinaux 8. La poutre ainsi que les profilés déformables ne sont pas représentés. On peut observer les côtés latéraux de la portion arrière 18 formant des bras 40 essentiellement décalés vers l'arrière de l'axe longitudinal du caisson, la direction de chaque bras 40 et dudit axe formant un angle a. Cet angle a est une première mesure moyenne du galbe de la portion avant 16 galbée vers l'avant. Le galbe de la portion avant 16 est réalisé dans la façade 12, il permet de transférer, sur les profilés longitudinaux 8, et dans un axe transversal dirigé vers l'arrière et l'extérieur du véhicule, des efforts de collision avant originellement orientés dans un axe longitudinal vers l'arrière du véhicule. Cette transmission de force transversale vers l'extérieur est avantagée par la rigidité de la façade 12. L'angle a peut être de de 5° à 80°, il peut être de 10° à 40°, chacun desdits bas se terminant par la butée 38, destinée à venir en contact avec chacun des appuis latéraux pour favoriser la transmission des efforts. On peut observer la ligne représentant l'extrémité avant (en bas sur l'image) de la portion avant 16 galbée vers l'avant, la ligne formant un arc moyen de cercle. La flèche longitudinale de cet arc est une autre mesure du galbe de la portion avant 16 galbée; la flèche peut être comprise entre 2% et 5% de la largeur de la façade, plus préférentiellement entre 5% et 10% de ladite largeur. En parallèle dans le cas d'impact avant sur le véhicule, les profilés longitudinaux, précisément les « crashboxes » 6 ainsi que les portions avants des « brancards » 8, sont conçus pour pouvoir se déformer en formant des plis à la manière d'un accordéon. Cette déformation, en isolant seuls les profilés, étant essentiellement transmise par la poutre transversale avant 4 et dans une direction longitudinale. La structure avant 2, plus précisément les portions avant des profilés 8, reçoivent donc des efforts longitudinaux de compression provenant de la poutre 4 ainsi que des efforts transversaux de cisaillement provenant de la façade 12, la résultante des forces se voyant donc inclinée et provoquant des déformations latérales, vers l'extérieur, en dévers, des portions avant des profilés 8. Ces déformations latérales permettent d'absorber l'énergie du choc avant avec des décélérations plus limitées compte tenu de la distance de déformation plus grande. Les figures 7 à 9 illustrent la déformation de la partie gauche de la structure avant 2, conforme à l'invention, d'un véhicule automobile lors d'un choc avant avec recouvrement total ou essentiellement total. Plus précisément, la figure 7 est une vue de côté de la partie gauche de la structure 2 à l'état non déformé, la figure 8 est une illustration de la structure 2, la structure étant en cours de déformation, et la figure 9 est une illustration de la structure 2, la structure étant à l'état déformé. L'énergie du choc est absorbée en partie par le « crashbox » (non représenté). On peut noter , en outre et plus particulièrement, l'énergie absorbée par l'appui latéral 14 de la façade 12 lors de sa déformation. Plus précisément, la déformation de l'appui 14 s'accompagne d'un déplacement dans la direction des efforts transmis par la façade 12, celle-ci, de par sa rigidité, ne s'écrasant pas. A titre d'exemple on peut observer à la figure 8 la résistance en flexion de la semelle 28 de la portion arrière de la façade. Les cloisons, le ou les caissons de la façade s'associent à cette résistance pour assurer la rigidité de l'ensemble de la façade, celle-ci permettant le transfert d'énergie vers les extrémités avant des profilés structurels 8 via les appuis 14. On peut observer sur la figure 9 le cisaillement dans la portion avant du profilé 8. La figure 10 illustre la partie droite de la structure 2 conforme à l'invention, plus précisément la partie de la structure 2 est à l'état déformé après un choc avant avec recouvrement total ou essentiellement total. On peut voir du premier vers l'arrière-plan de la figure, une portion avant du profilé structurel 8, la platine 10, l'appui latéral 14, la façade 12 ainsi que la poutre transversale 4. L'appui 14 de façade est déformé de manière similaire à celui représenté à la figure 9. On peut voir le cisaillement de la portion avant du profilé structurel 8 et le dévers vers l'extérieur de ladite portion précisément indiqué par les traits en pointillés. REVENDICATIONS1. Façade avant (12) de véhicule automobile, destinée à être disposée au-dessus d'une poutre (4) de pare-chocs avant du véhicule, comprenant : - une portion avant (16) galbée vers l'avant, s'étendant généralement verticalement ; et - une portion arrière (18) s'étendant essentiellement horizontalement au-dessus de la portion verticale (16) et pourvue à ses extrémités latérales (20) de moyens de fixation (21) à des appuis (14) de façade (12) sur les brancards avant (8) du véhicule ; caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, des cloisons (22) et/ou un ou plusieurs caissons (24) sur la portion arrière (18), rigidifiant ladite portion (18) et la rendant apte à transmettre des efforts latéraux aux appuis (14) de façade (12) en cas de choc à l'avant du véhicule. 2. Façade avant (12) selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cloisons (22) s'étendent essentiellement majoritairement verticalement et longitudinalement, préférentiellement sous la portion arrière (18). 3. Façade avant (12) selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la portion arrière (18) comprend une paroi principale (26) et une semelle (28) s'étendant sous et à distance de la paroi principale (26) de manière à former le caisson (24), le caisson comprenant plusieurs cloisons (22) à l'intérieur dudit caisson. 4. Façade avant (12) selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le ou les caissons (24) s'étendent transversalement sur plus de 50%, préférentiellement plus de 70%, de la longueur de la portion arrière (18). 5. Façade avant (12) selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que les cloisons (22) et/ou le ou les caissons (24) s'étendent longitudinalement depuis un bord arrière (32) de la portion arrière (18) jusqu'à la portion avant (16). 6. Façade avant (12) selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce qu'elle comprend à au moins une, préférentiellement à chacune, de ses deux extrémités latérales (20) une portion formant une butée (38) contre l'appui defaçade (14) correspondant, la butée (38) étant apte à agir transversalement vers l'extérieur du véhicule. 7. Façade avant (12) selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre, une traverse (34) préférentiellement du type treillis, disposée en arrière de la portion arrière (18). 8. Structure avant (2) de véhicule automobile, comprenant : - deux profilés structurels longitudinaux (8), dits « brancards », s'étendant de manière essentiellement parallèle à l'avant du véhicule, avec des platines de fixation (10) à leurs extrémités avant; - deux appuis (14) de façade avant (12) fixés aux platines de fixation (10) sur les brancards (8), respectivement; - une façade avant (12) fixée aux appuis (14) de façade ; caractérisée en ce que la façade avant (12) est conforme à l'une des revendications 1 à 7, un impact frontal sur ladite façade (12) favorisant une déformation latérale, vers l'extérieur, en dévers, des extrémités avant des profilés structurels (8). 9. Structure avant (2) selon la revendication 8, caractérisée en ce qu'elle comprend, en outre : - deux profilés déformables (6) s'étendant, respectivement, dans le prolongement avant des brancards (8) et fixés aux platines de fixation (10) desdits profilés ; et - une poutre transversale (4) de pare-chocs fixée aux profilés déformables (6) ; la façade avant (12) étant disposée au-dessus de la poutre (4) de pare-chocs. 10. Structure avant (2) selon une des revendications 8 et 9, caractérisée en ce que les appuis (14) de façade s'étendent essentiellement verticalement jusqu'à la portion arrière (18) de la façade avant (12), ladite portion (18) étant fixée aux dits appuis (14).