Brevet FR3015419A1 — publié le 20150626

BERCEAU DE VEH I CULE AUTOMOBI LE L'invention concerne un berceau de véhicule automobile. Elle concerne plus précisément un berceau de véhicule automobile comportant un cadre de profilés présentant des emplacements de déformation en rotule plastique, lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash, la direction de la flèche de déformation en ces dits emplacements étant prédéterminée. Il est connu du document de brevet WO 2008/139107 d'utiliser une biellette avant destinée à relier l'avant du berceau au longeron situé au-dessus du berceau et présentant une zone fusible en traction sous l'effet d'une force prédéterminée, cette zone étant conçue pour que sa ruine permette l'abaissement de l'avant du berceau, afin de céder lors d'un crash, lors d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels, par exemple dans des conditions de conduite extrême, et aux efforts d'endurance, et éviter que le berceau ne soit entraîner par le moteur à l'intérieur de l'habitacle. Cette biellette peut être formée d'une bande métallique sensiblement droite et la zone fusible est formée par une partie de la bande rabattue sur elle-même pour former au moins une double épaisseur. En fonction du dimensionnement de cette double épaisseur, l'écartement de ces épaisseurs et donc l'abaissement du berceau, est calibré pour se produire au-delà de la force prédéterminée choisie. Cet agencement disposé uniquement à l'avant du berceau, s'il assure l'abaissement du berceau, n'a pas pour fonction d'absorber l'énergie lors du 25 crash. Il est par ailleurs connu de fixer le berceau à chaque longeron de caisse situé au-dessus du berceau au moyen d'une biellette rigide, cette biellette étant connectée à une de ses extrémités par vissage au berceau et à son autre extrémité par vissage au longeron. Une telle biellette généralement 30 en acier supporte le berceau jusqu'à sa rupture et/ou jusqu'à la rupture de ses connexions. Elle n'absorbe aucune énergie et ne peut en moyenne résister qu'à un effort d'environ 3 tonnes. Ceci étant, les berceaux de type cadre sont très contraints par l'architecture du compartiment moteur. Par conséquent, les sections constituant le berceau sont trop faibles pour permettre l'absorption de l'énergie par bottelage des profilés le constituant, lors d'un crash. Un tel 5 berceau se déforme et se détruit en cas de crash par apparition de rotules plastiques provoquées par un flambage local de la section et formation de déformations permanentes. Le cadre se comporte comme un système de barres où les rotules plastiques sont à des emplacements de tenue mécanique moindre où apparaît une déformation plastique de même comportement 10 qu'une liaison par rotule. L'objet de l'invention concerne un berceau de véhicule automobile comportant un agencement de connexion du berceau, selon lequel est utilisé la cinématique de ruine du berceau et l'absorption d'énergie par l'agencement de connexion, de façon à améliorer la tenue du véhicule en cas de crash. 15 Pour ce faire, l'invention propose un berceau de véhicule automobile comportant un cadre de profilés présentant des emplacements de déformation en rotule plastique, lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash, la direction de la flèche de déformation en ces dits emplacements étant prédéterminée, 20 caractérisé en ce qu'il comporte un agencement de connexion comprenant au moins un agencement d'absorption d'énergie en traction fixé audit cadre. Selon un premier mode de réalisation préféré, ledit agencement d'absorption d'énergie en traction est disposé entre ledit cadre et le longeron correspondant, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est 25 verticale. Selon un second mode de réalisation préféré, ledit agencement d'absorption d'énergie en traction est disposé entre deux emplacements dudit cadre, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est horizontale. 30 Ledit cadre comportant deux profilés longitudinaux, ledit agencement d'absorption d'énergie en traction est de préférence connecté à au moins un dit profilé longitudinal. Lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est verticale, ledit agencement de connexion est avantageusement disposé à proximité d'une dite rotule présentant la flèche de déformation engendrée maxim ale. Lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est horizontale, ledit agencement de connexion est de préférence disposé entre deux dites rotules présentant la flèche de déformation engendrée maximale. Ledit agencement d'absorption d'énergie peut être constitué d'un agencement de tôle pliée, d'un agencement de piston comprimant un 10 matériau, lors de son extension, ou d'un agencement de piston cisaillant un matériau, lors de son extension. De préférence, ledit agencement de connexion est fixé par agencement de vissage audit cadre et/ou audit longeron. L'invention est décrite ci-après plus en détail à l'aide de figures ne 15 représentant que des modes de réalisation préférés. La figure 1 est une vue en perspective d'un exemple de berceau de véhicule automobile. Les figures 2A à 2D sont des vues schématiques de côté d'un tel berceau, conforme à un premier mode de réalisation de l'invention. 20 Les figures 3A et 3B sont des vues schématiques de dessus d'un berceau, conforme à un second mode de réalisation. Les figures 4A et 4B sont des vues illustrant un premier exemple de réalisation d'un agencement de connexion, conforme à l'invention. Les figures 5A et 5B sont des vues illustrant un deuxième exemple de 25 réalisation d'un agencement de connexion, conforme à l'invention. Les figures 6A et 6B sont des vues illustrant un troisième exemple de réalisation d'un agencement de connexion, conforme à l'invention. A titre d'exemple, la figure 1 représente un berceau de véhicule automobile formé d'un cadre de profilés comportant deux profilés 30 longitudinaux 1, 2 et deux profilés transversaux avant et arrière 3, 4. Le berceau est conçu avec une maîtrise de ses déformations en cas de crash en fonction de divers paramètres du véhicule. Il présente des emplacements de déformation en rotule plastique, lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash, la direction de la flèche de déformation en ces dits emplacements étant prédéterminée. Dans ce cas précis, il est supposé conçu pour engendrer des flèches 5 verticales, comme illustré sur les figures 2, où un seul profilé longitudinal 1 est schématisé. Ce profilé 1, tout comme l'autre profilé longitudinal 2, présente ici globalement sur sa longueur trois rotules plastiques R1, R2 et R3, lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts 10 d'endurance, en cas de crash. Ces rotules plastiques correspondent à des emplacements de moindre tenue mécanique, suite par exemple à une différence de section et/ou une soudure entre profilés du cadre, comme par exemple les emplacements A, B et C, visibles sur la figure 1. En fait, dans le temps, compte-tenu de l'effort du crash qui est 15 symbolisé par la flèche de déformation F, une première rotule R1 apparaît comme illustré sur la figure 2A puis, quasiment en même temps, les seconde et troisième rotules R2 et R3 apparaissent, comme illustré sur les figures 2B et 2C. Selon l'invention, un agencement de connexion comporte deux 20 agencements d'absorption d'énergie en traction 5 disposé entre chaque profilé longitudinal 1, 2 du cadre et le longeron supérieur 6 correspondant, la direction de la flèche de déformation engendrée étant verticale. De préférence, l'agencement de connexion 5 est disposé à proximité de la deuxième rotule R2 présentant la flèche de déformation engendrée 25 maximale, comme illustré sur la figure 2D. Cette solution permet d'absorber environ 3 kJ sur chaque profilé longitudinal 1, 2, soit au total environ 6 kJ pour l'ensemble du berceau, pour une flèche de déformation de déformation de 100 mm, s'ajoutant à la capacité d'énergie absorbée du berceau en soi. 30 Dans un autre cas, qui peut être supplémentaire au premier cas, le berceau est supposé conçu pour engendrer des flèches de direction horizontale, comme illustré sur les figures 3, où le berceau est vu de dessus et l'effort du crash symbolisé par la flèche F'. Le berceau comporte ici un cadre de profilés comportant deux profilés longitudinaux 1', 2' et deux profilés transversaux avant et arrière 3', 4'. Le berceau est conçu avec une maîtrise de ses déformations en cas de crash en fonction de divers paramètres du véhicule. Il présente des emplacements de déformation en rotule plastique, lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash, la direction de la flèche de déformation en ces dits emplacements étant prédéterminée. Chaque profilé longitudinal 1', 2', présente ici globalement sur sa 10 longueur trois rotules plastiques R1', R2' et R3', lors de l'application d'efforts supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash symbolisé par la flèche F', comme illustré sur la figure 3B. Selon l'invention, l'agencement de connexion comporte un agencement d'absorption d'énergie en traction 5' disposé entre deux emplacements du 15 cadre, la direction de la flèche de déformation engendrée étant horizontale. De préférence, l'agencement de connexion 5' est disposé entre les deux rotules R'2 présentant la flèche de déformation engendrée maximale. Dans tous les modes de réalisation décrits ci-dessus, l'agencement de connexion 5, 5' est de préférence fixé par agencement de vissage au cadre 20 et/ou au longeron, et cet agencement de vissage est conçu et dimensionné pour assurer une résistance de l'ordre de 3 tonnes. Par ailleurs, l'agencement d'absorption d'énergie 5, 5' peut par exemple être constitué d'un agencement de tôle dépliée ou déroulée comme illustré sur les figures 4, d'un agencement de piston comprimant un matériau 25 lors de son extension comme illustré sur les figures 5 ou d'un agencement de piston cisaillant un matériau lors de son extension comme illustré sur les figures 6. L'agencement de tôle pliée tel que représenté sur la figure 4A comporte un cylindre de tôle 7 présentant un double pli 8 qui, lors du crash, 30 se déplie comme représenté sur la figure 4B, en absorbant de l'énergie en traction. L'agencement de piston comprimant un matériau lors de son extension tel que représenté sur la figure 5A comporte un piston 9 enfermant dans son enveloppe une matière comprimable 10, qui peut être un agencement en nid d'abeille, une tôle ondulée, une mousse, une résine ou équivalent. Lors du crash, le piston 9 comprime ce matériau 10 qui absorbe l'énergie en traction, comme illustré sur la figure 5B. Le niveau d'énergie d'absorption obtenu est supérieur à celui de la variante précédente. L'agencement de piston cisaillant un matériau lors de son extension tel que représenté sur la figure 6A comporte un piston 11 enfermant dans son enveloppe une matière 12. Ce piston 11 est de section non circulaire et est pourvu de nervures radiales 13 qui, lors du crash, usine par cisaillement le matériau 12 en absorbant l'énergie en traction, comme illustré sur la figure 6B. Le niveau d'énergie d'absorption obtenu est supérieur à celui de la variante précédente. REVENDICATIONS1. Berceau de véhicule automobile comportant un cadre de profilés (1 à 4, 1' à 4') présentant des emplacements de déformation en rotule plastique (R1 à R3, R1' à R3'), lors de l'application d'efforts (F, F') supérieurs aux efforts incidentiels et aux efforts d'endurance, en cas de crash, la direction de la flèche de déformation en ces dits emplacements étant prédéterminée, caractérisé en ce qu'il comporte un agencement de connexion comprenant au moins un agencement d'absorption d'énergie en traction (5, 5') fixé audit cadre. 2. Berceau selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie en traction (5) est disposé entre ledit cadre et le longeron (6) correspondant, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est verticale. 3. Berceau selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie en traction (5') est disposé entre deux emplacements dudit cadre, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est horizontale. 4. Berceau selon l'une des revendications précédentes, ledit cadre comportant deux profilés longitudinaux (1, 2, 1', 2'), caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie en traction (5, 5') est fixé à au moins un dit profilé longitudinal. 5. Berceau selon la revendication 2 ou 4, caractérisé en ce que, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est verticale, ledit agencement de connexion (5) est disposé à proximité d'une dite rotule (R2) présentant la flèche de déformation engendrée maximale. 6. Berceau selon la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que, lorsque la direction de la flèche de déformation engendrée est horizontale, ledit agencement de connexion (5') est disposé entre deux dites rotules (R2') présentant la flèche de déformation engendrée maximale. 7. Berceau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie (5, 5') est constitué d'un agencement de tôle pliée (7). 8. Berceau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie (5, 5') est constitué d'un agencement de piston (9) comprimant un matériau (10), lors de son extension. 9. Berceau selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit agencement d'absorption d'énergie (5, 5') est constitué d'un agencement de piston (11) cisaillant un matériau (12), lors de son extension. 10.Berceau selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit agencement de connexion (5, 5') est fixé par agencement de vissage audit cadre et/ou audit longeron.